SU1624454A1 - Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems - Google Patents
Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems Download PDFInfo
- Publication number
- SU1624454A1 SU1624454A1 SU884453376A SU4453376A SU1624454A1 SU 1624454 A1 SU1624454 A1 SU 1624454A1 SU 884453376 A SU884453376 A SU 884453376A SU 4453376 A SU4453376 A SU 4453376A SU 1624454 A1 SU1624454 A1 SU 1624454A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- generator
- information
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл непрерывного диагностировани в процессе работы устройств, которые описываютс системой линейных дифференциальных или разностных уравнений . Целью изобретени вл етс повышение достоверности диагностировани . С этой целью в устройство, содержащее генератор тестовых воздействий, два сумматора , блок вычитани , генератор эталонных реакций и блок сравнени , введены коррел тор , аналого-цифровой преобразователь, два регистра, генератор тактовых импульсов , блОК СИНХрОНИЗаЦИИ И блОК ИНДИКс (ИИ. 9 ил.The invention relates to instrumentation engineering and can be used for continuous diagnostics during operation of devices that are described by a system of linear differential or difference equations. The aim of the invention is to increase the reliability of diagnosis. For this purpose, a device containing a test generator, two adders, a subtraction unit, a reference reaction generator, and a comparison unit were inserted a correlator, analog-to-digital converter, two registers, a clock generator, a SYNCHRONIZATION block, and a block of indices (AI. 9 or .
Description
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл непрерывного диагностировани в процессе работы устройств, которые описываютс системой линейных дифференциальных или разностных уравнений .The invention relates to instrumentation engineering and can be used for continuous diagnostics during operation of devices that are described by a system of linear differential or difference equations.
Цель изобретени - повышение достоверности непрерывного диагностировани линейных динамических систем в рабочем режиме,The purpose of the invention is to increase the reliability of continuous diagnosis of linear dynamic systems in the operating mode,
На фиг.1 приведена структурна схема устройства; на фиг.2 - пример реализации блока сравнени ; на фиг.З - генератор эталонных реакций; на фиг.4 - коррел тор; на фиг.5 - блок синхронизации; на фиг.6 - временна диаграмма работы устройства; на фиг.7 - генератор тактовых импульсов; на фиг.8 - генератор тестовых воздействий; на фиг.9 - блок вычитани .Figure 1 shows the block diagram of the device; Fig. 2 shows an example of the implementation of the comparison block; fig.Z - generator of reference reactions; 4 shows a correlator; figure 5 - block synchronization; figure 6 is a temporary diagram of the operation of the device; 7 - clock generator; in Fig.8 is a generator of test effects; Fig. 9 is a subtraction unit.
Устройство (фиг.1) содержит первый сумматор 1. генератор 2 тактовых импульсов , генератор 3 тестовых воздействий, блок 4 вычитани , второй сумматор 5, коррел тор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7, первый и второй регистры 8 и 9, блок 10 сравнени , генератор 11 эталонных реакций, блок 12 синхронизации, блок 13 индикации, диагностируемую систему 14, состо щую из основной и резервной линейных динамических систем 15 и 16 (основного и резервного объектов контрол ) и имеет информационный вход 17 и информационный выход 18. Причем первый и второй информационные входы сумматора 1 соединены соответственно со входом устройства 17 и выходом генерат jpa 3, а выход сумматора 1 соединен с первым входом диагностируемой системы 14 (входом объекта 15). Первые информационные входы блока 4 вычитани и сумматора 5 соединены с первым выходом диагностируемой системы 14 (выходом объекта 15), а вторые информационные входы блока 4 и сумматора 5The device (figure 1) contains the first adder 1. a generator of 2 clock pulses, a generator of 3 test actions, a subtraction unit 4, a second adder 5, a correlator 6, an analog-to-digital converter (ADC) 7, the first and second registers 8 and 9, the comparison unit 10, the generator 11 reference reactions, the synchronization unit 12, the display unit 13, the diagnosed system 14, consisting of the main and backup linear dynamic systems 15 and 16 (the main and backup control objects) and has information input 17 and information output 18. Moreover, the first and second information the ion inputs of the adder 1 are connected respectively to the input of the device 17 and the output of the generator jpa 3, and the output of the adder 1 is connected to the first input of the diagnosed system 14 (the input of the object 15). The first information inputs of the subtraction unit 4 and the adder 5 are connected to the first output of the diagnosed system 14 (object output 15), and the second information inputs of the unit 4 and the adder 5
ЁYo
1 вторым выходом дмагности- ру. .- 1ь- 14 (выходом объекта 16). 1 чр ,} ог i 4 вычитани вл етс инфор- гмциомпгм заходом 18 устройства, выход г, еь.с ;О(э J тестовых воздействий соединен со чторым входом диагностируемой си- самь, 14 (входом объекта 16) и входом 62 коррел тора 6, вход 6-, которого подключен k походу сумматора 5, а выход соединен с И1|формзц1|0ннь м входом преобразовател 7 Информационные РХОДЫ регистров 8 и 9 . ut домены г ос i ветственно с информацион- выходами преобразовател 7 и енсьаюрч 11 эталонных реакций, а информационные внходы регистров 8 и 9 соедини ы с персы г/ (10i) и вторым (Юг) информационными (зуодам,и блока 10 сравнени Первый инверсный выход блока 10 соединен со входом блока 13, а второй пр - выход подключен ко входу (11i) номера , «ста генератора 11, выход признака начала гее га которого соединен со входом блока 12 Пергый внход firioKa 12 соединен со вхо- srrM (i 12) начальной установки генератора 11, а рторой выход блока 12 соединен со входом (Юз) начальной установки блока 10 . , овнсни Выход генератора 2 тактовых м пул; сое соединен с тактовым входом ге /.сгатсээ о тестьпых воздействий входом поирацени преобразовател 7,синхровхо- пом (1 3J i 1 эталонных реакций, оинхточхоцами первого и второго регист- I , ,i .j i P и --инхровходом (10) блока 10 равночи 5/юк 10 сравнени (фиг.2) содер- чт цифровой гомпэратор 19, триггеры 20 и / i - о рнт22 ПЛИ, элемент 23 HF и линию 2Л адержги. Г нератор 11 эталонных ре к- ii,i fcb 1г.1Л| со держит элемент 25 И, счетчик - и поограм лруомую посто нную пам ть и. 1 second exit diagnosis. .- 1- 14 (output of the object 16). 1 chr,} og i 4 subtraction is information 18 by the device 18, output r, fc; O (this test stimulus J is connected to the second input of the diagnosed sys tem, 14 (input 16 of the object) and input 62 of the correlator 6, input 6-, which is connected to the hike of the adder 5, and the output is connected to I1 | formzts1 | 0nnm converter input 7 Information ROXES of registers 8 and 9. The ut domains go mainly with information outputs of the converter 7 and 11 reference reactions , and informational inputs of registers 8 and 9 are connected with Persians of r / (10i) and second (South) information (Zuo The first inverse output of the block 10 is connected to the input of the block 13, and the second pr - output is connected to the input (11i) of the number, “generator 11, the output of the sign of the beginning of which is connected to the input of the block 12 Perihy firioKa 12 input connected to the input srrM (i 12) of the initial installation of the generator 11, and the third output of the block 12 is connected to the input (Uz) of the initial installation of the block 10., generator Output of the generator 2 clocks; The soybean is connected to the clock input of the ge / sgatsee about the test actions by the input of the inverter 7, the sync switch (1 3J i 1 reference reactions, the first and second register inch I, i. i P, and - the clock input (10) of block 10 Equal to 5 / uk 10 comparisons (Fig. 2) contain a digital gomperator 19, triggers 20 and / i - о рнт22 PLI, HF element 23 and holding line 2L .11 reference clock generator ii, i fcb 1г.1Л | contains the element 25 AND, the counter - and the fixed permanent memory and.
Коррел тор ci ) солержи линииCorrelle torus ci) line
}8 282 Б|Ч гацержки, перемножители } 8 282 B | H hazerzhki, multipliers
2Сч, 2, 29з, .., 29kм, интеграторы 30i, 302, -10г..., 30k+i и .згор31.2 Sch, 2, 29z, .., 29km, integrators 30i, 302, -10g ..., 30k + i and .zgor31.
Блок 12 синхронизации (фиг.5) содержат дешифратор 32 и идущий мультивиб- рагор 33 Генератор 2 тактовых импульсов (фп 7) содержит с емрнты 34-36 И, рези- t.TOpDi 37 и 38, конденсаторы 39-41 и квар- ЦГУЫЙ резонатоп 42, Генератор 3 тестовых воздействий (фиг.8) содержит регистры 43- 14 сдвим, cyf M TOpn 45-47 по модулю два, -мЛем-нт 43 l s резисторы 49-51.The synchronization unit 12 (FIG. 5) contains a decoder 32 and a running multivibragor 33. The generator 2 clocks (php 7) contains 34-36 from the emulsion 34-36 And, rezi t.TOpDi 37 and 38, capacitors 39-41 and kv-TsGUYY resonator 42, Test Effect Generator 3 (FIG. 8) contains registers 43-14, cyf M TOpn 45-47 modulo two, -m Lem-nt 43 ls resistors 49-51.
Ьло:с 4 вычитани (фиг.9) содержит операционный усилитель 52, резисторы 53-58 и кш-донсатор 59Llo: with 4 subtractions (FIG. 9) contains an operational amplifier 52, resistors 53-58 and a ksh-donsator 59
VcTponcTBO работает следующим обра- ом.VcTponcTBO works as follows.
В процесса обог.ботки информации ос- ic жой гигнал J ее «хода 17 и тестовыйIn the process of processing information, the speci fi cation signal J of its “stroke 17 and test
сигнал тс выхода генератора 3, складыва сь в сумматоре 1, поступают на вход основной линейной динамической системы 15, где они обрабатываютс в соответствии с функцией этой системы L. Одновременно на вход дополнительной линейной динамической системы 16 поступает тестовый сигнал t с выхода генератора 3. Выходные сигналы основной и дополнительной линейных динамических систем Цх +1) и Lt соответственно вычитаютс в блоке 4. В итоге на выходе 18 формируетс реакци основной линейной динамической системы Lx на сигнал х на входе 17.The signal Tc of the output of generator 3, added in adder 1, is fed to the input of the main linear dynamic system 15, where they are processed in accordance with the function of this system L. At the same time, the test signal t from the output of the generator 3 arrives at the input of the additional linear dynamic system 16. the signals of the main and additional linear dynamic systems Cx + 1) and Lt are respectively subtracted in block 4. As a result, at the output 18, the response of the main linear dynamic system Lx to the signal x at the input 17 is formed.
Известно, если автокоррел ционна функци тестового сигнала ведет себ как д -функци , то взаимна коррел ционна функци входного и выходного сигналов вл етс импульсной характеристикой линейной системы. Пусть тестовый сигнал t, основной сигнал на входе 17 - х. Так как сигналы х и t независимы, то их взаимна коррел ционна функци Rx,t{ г) 0.It is known that if the autocorrelation function of the test signal behaves as a d function, then the mutual correlation function of the input and output signals is the impulse response of the linear system. Let the test signal t, the main signal at the input 17 - x. Since the signals x and t are independent, their mutual correlation function Rx, t (r) 0.
Учитыва , что взаимна коррел ционма функци сигналов на входе и выходе линейной системы вл етс сверткой авто коррел ционной функции входного сигнала и ее импульсной характеристики дл диаг ностируемой системы справедливо выражение:Taking into account that the mutual correlation function of the signals at the input and output of the linear system is a convolution of the auto-correlation function of the input signal and its impulse response for the diagnosable system:
R2u.(r)-Rt.t(r)xh(T),(1)R2u. (R) -Rt.t (r) xh (T), (1)
где R2Lt,t(7) - взаимна коррел ционна функци тестового сигнала на входах и суммы реакций на тестовый сигнал на выходахwhere R2Lt, t (7) is the mutual correlation function of the test signal at the inputs and the sum of reactions to the test signal at the outputs
диагностируемой системы,diagnosed system
Rt,t{T) - автокороел ционна функци тестового сигнала1Rt, t (T) is the autocorrelation function of the test signal1
h( т ) - импульсна характеристики диагностируемой системы.h (t) - impulse characteristics of the system being diagnosed.
Учитыва , что задаетс тестовый сигнал , у которого автокоррел ционна функци Rt,t( г) 6 (т), из выражени (1) следует, чтоConsidering that a test signal is given, for which the autocorrelation function Rt, t (r) 6 (t), from expression (1) it follows that
R2iu(r) h(r)(2)R2iu (r) h (r) (2)
На вход 6i коррел тора 6 с выхода сумматора 5 поступает сигнал 2Lt + Lx, на вход 62 поступает тестовый сигнал t с выхода генератора 3. Коррел тор измер ет взаимную коррел ционную функцию между сигналами 2Lt и t, котора согласно выражени (1) при условии, что автокоррел ционна функци сигнала t близка к 5-функции и вл етс импульсной характеристикой диагностируемой системы 14. ГенерированиеThe input 6i of the correlator 6 from the output of the adder 5 receives a signal 2Lt + Lx, the input 62 receives a test signal t from the output of the generator 3. The correlator measures the mutual correlation function between the signals 2Lt and t, which according to expression (1) that the autocorrelation function of the signal t is close to the 5-function and is the impulse response of the system being diagnosed. 14. Generation
5 тестового сигнала с заданными характеристиками осуществл етс с помощью сдвигового регистра с обратными св з ми, позвол ющего получать периодическую лсечдоелучайную последовательность5 test signal with specified characteristics is carried out using a shift register with feedback, which allows to obtain a periodic good-through sequence
(ПСП), у которой автокоррел ционна функци близка к д -функции. Сигнал с выхода коррел тора 6 в аналоговой форме поступает на вход преобразовател 7, где он преобразуетс в цифровую форму и далее поступает на вход регистра 8 в параллельном коде. С первого выхода генератора 11 сигнал эталонной импульсной характеристики диагностируемой системы в виде цифрового параллельного кода поступает на вход регистра 9. Посредством тактовых импульсов , поступающих с выхода генератора 2 на вход приращени преобразовател 7, вход 11з генератора 11 и синхровходы регистров 8 и 9 и блока 10 сравнени , осуществл етс синхронное сравнение отсчетов эталонной и фактической импульсной характеристик в блоке 10 сравнени (поступающих на его информационные входы соответственно с информационных выходов регистров 8 и 9). Результат сравнени отображаетс блоком 13. После окончани сравнени импульсных характеристик блок 12 устанавливает генератор 11 и блок 10 в исходное состо ние и далее процесс сравнени повтор етс . В случае несоответстви измер емой импульсной характеристики эталонной в блоке 13 загоритс красный светодиод (блок 13 индикации выполнен на D-триггере, к пр мому и инверсному выходам которого подключен соответственно зеленый и красный свето- диоды).(PSP), in which the autocorrelation function is close to the g-function. The signal from the output of the correlator 6 in analog form is fed to the input of the converter 7, where it is digitized and then fed to the input of the register 8 in the parallel code. From the first output of the generator 11, the signal of the reference impulse characteristic of the diagnosed system in the form of a digital parallel code is fed to the input of the register 9. Through the clock pulses coming from the output of the generator 2 to the input of the increment of the converter 7, the input 11 of the generator 11 and the synchronous inputs of registers 8 and 9 and block 10 comparison, a synchronous comparison of samples of the reference and actual impulse characteristics is performed in the comparison unit 10 (the information inputs to its information inputs, respectively, ISTRY 8 and 9). The result of the comparison is displayed by block 13. After the end of the comparison of the pulse characteristics, the block 12 sets the generator 11 and the block 10 to the initial state and then the comparison process is repeated. If the measured pulse characteristic does not match, the red LED lights up in block 13 (display unit 13 is made on a D-flip-flop, the green and red LEDs are connected to the direct and inverse outputs, respectively).
Исходное состо ние.Initial state.
В исходном состо нии тактовые импульсы с выхода генератора 2 поступают на вход генератора 3 тестовых воздействий, который вырабатывает тестовый сигнал в виде ПСП. Тестовый и основной сигналы, складыва сь в сумматоре 1, поступают на вход основной линейной динамической системы 15 и обрабатываютс в соответствии с ее функцией. Одновременно на вход дополнительной линейной динамической системы 16 поступает тестовый сигнал с выхода генератора 3, выходные сигналы основной и дополнительной линейных динамических систем 15 и 16 вычитаютс в блоке 4. В итоге на выходе 18 формируетс реакци основной линейной динамической системы 15 на основной сигнал. С выхода коррел тора 6 сигнал, равный внутренним шумам, поступает на вход преобразовател 7 и далее в цифровом коде через регистр 8 поступает на первый информационный вход (10i) блока 10, на второй информационный вход (102) которого с генератора 11 через регистр 9 поступает цифровой код первого отсчета эталонной импульсной характеристики, хран щейс в пам ти 27 генератора 11In the initial state, the clock pulses from the output of the generator 2 are fed to the input of the generator 3 test actions, which produces a test signal in the form of SRP. The test and main signals, added in adder 1, are input to the main linear dynamic system 15 and are processed in accordance with its function. At the same time, the test signal from the generator 3 output arrives at the input of the additional linear dynamic system 16, the output signals of the main and additional linear dynamic systems 15 and 16 are subtracted in block 4. As a result, the output of the 18 produces the response of the main linear dynamic system 15 to the main signal. From the output of the correlator 6, a signal equal to internal noise is fed to the input of the converter 7 and then in the digital code through the register 8 goes to the first information input (10i) of block 10, to the second information input (102) of which from the generator 11 through the register 9 enters the digital code of the first reference of the reference impulse response stored in memory 27 of the generator 11
Работа устройства в динамическом режиме .Device operation in dynamic mode.
Первый отсчет измер емой импульсной характеристики диагностируемой системы 5 14, преобразованный в цифровой код преобразователем 7 и соответственно первый отсчет эталонной импульсной характеристики , хран щийс в пам ти 27 по нулевому адресу, через регистры 8 и 9 поступают наThe first readout of the measured impulse response of the diagnosed system 5 14, converted into a digital code by the converter 7 and, accordingly, the first readout of the reference impulse response stored in memory 27 at the zero address, through registers 8 and 9 arrive at
0 первый и второй входы компаратора 19 (фиг.2).0 the first and second inputs of the comparator 19 (figure 2).
В случае равенства кодов на выходе компаратора 19 по вл етс высокий уровень напр жени , который через врем за5 держки тактового импульса в линии 24 задержки, определ емое окончанием переходных процессов сравнени , поступает на вход триггера 20, на выходе которого по вл етс высокий уровень напр жени , по ко0 торому триггер 21 устанавливаетс в единичное состо ние и разблокирует прохождение тактовых импульсов через элемент 25 на счетный вход счетчика 26. Очередным тактовым импульсом с по5 мощью счетчика 26 выбираетс следующий адрес пам ти 27 (фиг.З), по которому хранитс соответствующий отсчет эталонной импульсной характеристики. Этот отсчет сравниваетс в блоке 10 сравнени с соот0 ветствующим ему отсчетом измер емой импульсной характеристики, поступающим с выхода преобразовател 7. На выходе элемента 22 присутствует высокий уровень напр жени , на выходе элемента 23 - низкийWhen the codes are equal, a high voltage level appears at the output of the comparator 19, which, after a hold time in the delay line 24, determined by the end of the comparison transients, enters the input of the trigger 20, the output of which is high. on which the trigger 21 is set to one state and unblocks the passage of clock pulses through element 25 to the counting input of counter 26. The next memory address is selected with the next clock pulse with 5 power of counter 26 and 27 (fig.Z) on which a reference count is stored corresponding impulse response. This reading is compared in block 10 of the comparison with the corresponding reading of the measured impulse response from the output of the converter 7. At the output of element 22 there is a high voltage level, and at the output of element 23 it is low
5 уровень напр жени , блок 13 находитс в прежнем нулевом состо нии в случае равенства соответствующих отсчетов. По окончании сравнени импульсных характеристик блок 12 по коду последнего адреса устанав0 ливает в исходное состо ние блок 10 сравнени и генератор 11 эталонных реакций. Если сравниваемые отсчеты не равны, то на выходе компаратора 19 (фиг.2) по вл етс низкий уровень напр жени , который по5 ступает через триггер 20 на первый вход элемента 22, на второй вход которого с инверсного выхода триггера-21 подаетс низкий уровень напр жени . В результате на выходе элемента 22 присутствует низкийVoltage level 5, block 13 is in the same zero state if the corresponding readings are equal. Upon completion of the comparison of the impulse characteristics, the unit 12, in accordance with the code of the last address, sets the reference unit 10 to the initial state and the generator 11 of the reference reactions. If the compared samples are not equal, then a low voltage level appears at the output of the comparator 19 (Fig. 2), which passes through the trigger 20 to the first input of the element 22, to the second input of which a low level is fed from the inverse output of the trigger-21 wives As a result, the output of element 22 is low.
0 уровень напр жени , на выходе элемента 23 - высокий уровень напр жени , который устанавливает триггер блока 13 в единичное состо ние и загораетс красный светодиод. Процесс сравнени повтор етс с перио5 дом, определ емым периодом ПСП (псевдослучайной последовательности).0, the voltage level at the output of the element 23 is a high voltage level, which sets the trigger of the block 13 to one and the red LED lights up. The comparison process is repeated with a period determined by the period of the SRP (pseudo-random sequence).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884453376A SU1624454A1 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884453376A SU1624454A1 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1624454A1 true SU1624454A1 (en) | 1991-01-30 |
Family
ID=21386761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884453376A SU1624454A1 (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1624454A1 (en) |
-
1988
- 1988-06-30 SU SU884453376A patent/SU1624454A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US Ms 4Л34195, кл.G 06 F 11/00,опублик. 1978 Авторское свидетельство СССР №503242, кл. G 06 F 11/22, 1975 Авторское свидетельство СССР № 983710, кл. G 06 F 11/00,1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1624454A1 (en) | Apparatus for continuous diagnosis of linear dynamic systems | |
US5550766A (en) | High speed digital polarity correlator | |
SU1188676A1 (en) | Apparatus for identification of two-port characteristics | |
SU1177822A1 (en) | Device for executing fourier transform | |
SU1424027A1 (en) | Device for performing fourier transform | |
SU1418748A1 (en) | Digital correlator for detecting echo-signals | |
SU688983A1 (en) | Device for synchronizing measurement pulse trains | |
SU983637A1 (en) | Time interval measuring device | |
RU1795422C (en) | Device for inspecting linear dynamic objects | |
SU1377869A2 (en) | Device for simulating system failures | |
SU1280621A1 (en) | Random process generator | |
SU1418747A1 (en) | Device for performing fourier transform | |
SU1409946A1 (en) | Digital oscillograph | |
SU737875A1 (en) | Device for measuring logarithmic attenuation decrement | |
SU1441320A1 (en) | Method of measuring the amplitude value of electric signal | |
SU718843A1 (en) | Multiplier | |
SU1255964A1 (en) | Digital meter of symmetric components | |
SU1111174A1 (en) | Device for detecting extremums | |
SU736111A1 (en) | Extremum determining device | |
SU748271A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1571612A1 (en) | Digit correlator of signals of different doppler frequency | |
SU1406738A1 (en) | Generator of pseudorandom sequences | |
SU789866A1 (en) | Spectral analyser | |
SU1429125A1 (en) | Device for performing fourier transform | |
SU690625A1 (en) | Device for measuring random errors of analogue-digital converters |