SU590773A1 - Устройство дл моделировани механических колебаний - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и предназначено дл  моделировани  амплитуд механических колебаний, представленных в виде электрического напр жени .5 Известны устройства дл  моделировани  механических колебаний, представленных в виде электрического напр жени , содержащие счетную матрипу, св занную через дешифраторы со счетчиками импульсов, соединенными 10 через ключи с генератором импульсов 1. Недостатком таких устройств  вл етс  большой объем регистрируемой информации и низкое быстродействие, что не позвол ет использовать известные устройства дл  ис- 15 следовани  высокочастотных механических колебаний. Наиболее близким по техническому решению  вл етс  устройство дл  моделировани  механических колебаний, содержащее счет- 20 ную матрицу, соединенную с дешифраторами, счетчик импульсов, вход которого соединен через ключ с выходом генератора импульсов, а выход подключен ко входу преобразовател  код - напр жение, выход которого соединен 25 с первым входом нуль-органа, выход которого подключен к управл ющему входу ключа, блок пам ти, вход которого соединен через переключатель со входом устройства, и блок определени  знака производной, входом се - зо занныи со входом устройства, а выходом с управл ющим входом переключател  2. Недостатком этого устройства  вл етс  относительна  аппаратурна  сложность и громоздкость , а следовательно, и низка  надежность его работы, вызванна  наличием двух цепей уравновешивани . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы устройства. Дл  достижени  цели в устройство введены дополнительные переключатели, вычитатель и элементы И, причем первые входы элементов И подключены к выходу счетчика импульсов , вторые входы логических элементов И подключены к выходу блока определени  знака производной, соединенному с управл ющими входами дополнительных переключателей и входом «Сброс счетчика импульсов, а выходы элементов И подключены ко входам соответствующих дешифраторов, выход блока пам ти через один выход первого дополнительного переключател  подключен ко второму входу нуль-органа, а через другой выход первого дополнительного переключател  св зан с первым входом вычитател , выход которого подключен к третьему входу нуль-органа, а второй вход соединен со вторым дополнительным переключателем, подключенным к одному из входов переключател .

На чертеже приведена блок-схема -устройства .

Устройство содержит блок определени  знака производной 1, переключатели 2, 3 и 4, элементы И 5 и 6, счетчик импульсов 7, блок пам ти 8, нуль-орган 9, вычитатель 10, преобразователь код-напр жение И, ключ 12, генератор импульсов 13, дешифраторы 14 и 15 и счетную матрицу 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. .

По достижении входным напр жением Uy максимального или минимального значений измен етс  знак производной напр жени  (J и срабатывает блок определени  знака производной 1, на выходе которого по вл етс  соответственно положительный или отрицательный импульс. Если, например, напр жение Их достигло своего минимального значени , то задний фронт отрицательного импульса с выхода блока определени  знака производной 1 устанавливает в нуль счетчик импульсов 7, переключает переключатели 2, 3 и 4 в полол еиие I, и блок пам ти 8 (в качестве которого в простейшем случае может использоватьс  пиковый детектор) начинает запоминать входное напр жение U, которое сравниваетс  нуль-органом 9 с выходным напр лсением преобразовател  код - напр жение 11. Если значение напр л ени  на выходе блока пам ти 8 будет больше значени  выходного напр жени  преобразовател  код- напр жение 11, то нуль-орган 9 выдает разрешение на второй вход ключа 12, и импульсы с выхода генератора импульсов 13 поступают через первый вход ключа 12 на вход счетчика импульсов 7, увеличива  записанное в нем число. Это приводит к увеличению выходного напр жени  преобразовател  код - напр жение И, и процесс уравновешивани  продолжаетс  до достижени  равенства значений напр жений с выхода блока пам ти 8 и выходного напр жени  преобразовател  код-напр жение И.

По достижении входным напр жением значени  максимума и последуюш,ем его уменьшении задний фронт положительного импульса с выхода блока определени  знака производной 1 переключает переключатели 2, 3 и 4 в положение И. Уменьшающеес  входное напр жение UK при этом будет поступать через переключатели 2 и 4 на второй вход вычитател  10, на первый вход которого поступает напр жение (Уж max с выхода блока пам ти 8. С выхода вычитател  10 разность напр жений Ихгаа -Их поступает на третий вход нуль-органа 9, где названна  разность напр жений сравниваетс  с выходным напр жением /шш преобразовател  код-напр жение И. В процессе работы при нарушении равенства /пкн жтах-t/x нуль-орган 9 выдает разрешение на второй вход ключа 12, и импульсы с выхода генератора импульсов 13 через первый вход ключа 12 поступают на вход счетчика импульсов 7, увеличива  записанное в нем число.. Увеличение числа в счетчике импульсов 7 приводит в свою очередь к увеличению выходного нанр жени  б/дкн преобразовател  код-напр жение И, и процесс 5 уравновешивани  продолжаетс  до достижени  равенства Ьпкн хта1- ж- ilo достижении входным напр жением значени  последуюпдего минимума и дальнейшем его увеличении задний фронт отрицательного импульса с выхода Олока определени  знака производной ,1 установит в нуль счетчик импульсов 7, переключит переключатели 2, 3 и 4 в положение I, и в дальнейшем описанна  выше работа устройства повтор етс .

15 По достижении напр жением Ux. значени  максимума передний фронт импульса положительпой пол рности с выхода блока определени  знака производной 1 открывает элемент И 5 и кодовое значение максимума ( из

0 счетчика импульсов 7 переписываетс  в дешифратор 14. По достижении напр жением Ux значени  минимума передний фронт импульса отрицательной пол рности с выхода блока определени  знака производной 1

5 открывает элемент И 6, и кодовое значение перепада At/i LKmaxi- ammi из счетчика импульсов 7 переписываетс  в дешифратор 15. Дешифраторы 14 и 15 отпредел ют накопительную  чейку в счетной матрице 16, куда

0 в соответствии с измеренными значени ми максимума (/„maii Ц перепада Д/7 записываетс  единица.

В счетной матрице 16 каждому возможному сочетанию значений максимумов и перепадов

5 амплитуд механических колебаний соответствует сво  накопительна   чейка. Таким образом , в процессе работы устройства в каждой накопительной  чейке счетной матрицы 16 образуютс  числа повторений данных сочетаний значений максимумов и перепадов, которые  вл ютс  ординатами двумерного дискретного закона распределени  и представл ют собой результат моделировани  механических колебаний по методу максимумов п

5 перепадов. Пз полученного таким образом двумерного дискретного закона распределени  максимумов и перепадов амплитуд механических колебаний можно получить информацию о прочностных характеристиках

0 материалов конструкций, наход щихс  под действием механических колебаний.

Таким образом, выполнение устройства в соответствии с изобретением позвол ет уменьшить стоимость и улучшить эксплуатацион5 ные свойства устройства.

Формула, изобретени 

Устройство дл  моделировани  механичесо ких колебаний, содержащее счетную матрицу, соединенную с дещифраторами, счетчик импульсов , вход которого соединен через ключ с выходом генератора импульсов, а выход подключен к входу преобразовател  код - напр жение, выход которого соединен с первым входом нуль-органа, выход которого подключен к управл ющему входу ключа, блок пам ти, вход которого соединен через переключатель с входом устройства, и блок определени  знака производной, входом св занный с входом устройства, а выходом - с управл ющим входом переключател , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы, в устройство введены дополнительные переключатели, вычитатель и элементы И, причем первые входы элементов И подключены к выходу счетчика импульсов, вторые входы элементов И подключены к выходу блока определени  знака производной , соединенному с управл ющими входами дополнительных переключателей и входом «Сброс счетчика импульсов, а выходы элементов И подключены к входам соответствующих дешифраторов, выход блока пам ти через один выход первого дополнительного переключател  подключен к второму входу нуль-органа, а через другой выход первого

дополнительного переключател  св зан с первым входом вычитател , выход которого подключен к третьему входу нуль-органа, а второй вход соединен с вторым дополнительным переключателем, подключенным к одному из

входов переключател .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №328445, кл. G 06F 5/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР №404102, кл. G 06G 7/68, 1972.