SU842833A1 - Статистический анализатор - Google Patents

Description

1 . Изобретение относитс  к устройствам амплитудного статистического анализа случайных процессов и.может быть использовано при ресурсных испытани х механических объектов, в системах экстремального регулиров ни  и управлени , а также в р де областей информационно-измерительно и контрольной техники. При испытани х машин и механизмо на прочность, надежность и долговеч ность одним из основных методов систематизации .случайных нагрузок  вл етс  метод экстремумов, предусматривающий подсчет макисмумов Н. (минимумов Й«) на различных уровн х В результате анализа стро т ступенчатую кривую (гистограмму) или кривую распределени  экстремумов W(H) .11. Однако дл  процессов с широким частотным спектром такой подход дает завышенные оценки прочности и долговечности при случайном режиме нагружени .Разновидностью метода  вл етс  подсчёт экстремумов, наибольших между пересечени ми процесс X (t) среднего уровн  х.В этом случае на участке между двум  nejpeceчени ми .беретс  только одно значение: максимум-максиморум н. или минимум-миноморум Н,. .. При систематизации таким способом выпадает часть колебаний малой амплитуды. Но это приводит к меньшей погрешности в оценке усталостной прочности, чем при классификации по всем экстремумам. Известен статистический анализатор , содержаний преобразователь напр жение-число импульсов, двоичный счетчик, ключи, регистр, преобразователь код-аналог, дифференциатор, триггер, дешифратор, схемы И, регистратор 2. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  статистический анализатор, содержащий аналого-цифровой преобразователь , буферный регистр., синхронизатор , схему сравнени  кодов, триггер, переключатель, регистратор 3, Недостатками известных анализа- торов  вл етс  то, что анализ проводитс  путем сортировки и подсчета всех экстремумов, которые в общем случае могут быть коррелирован между собой, что приводит к загрузке запоминающий устройств ввиду завышенного объема обрабатываемых данных , кроме того, в результате анализа по полному объему весх экстремумов получаютс  завышенные оценки усталостной прочности испытываемых Г; объектов.

Цель изобретени  - повышение точности анализатора путем сокращени  объема обрабатываемой информации .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в статистический анализатор содержащий аналого-цифровой преобразователь , выход которого подключен к первому входу схемы сравнени  кодо и к первому информационному входу буферного регистра, выход которого соединен со вторым входом схемы .сравнени  кодов и с информационным входом регистратора, синхронизирующий вход буферного регистра подключен к первому выходу синхронизатора, второй и третий выходы которого соединены с синхронизирующими входами соответственно схемы сравнени  кодов и аналого-цифрового преобразовател , в него введены элемент И, формирователь импульсов, элемент задержки, усилитель-ограничитель, центрирующий фильтр в пороговый блок, первый вход которого объединен с информационными входами аналого-цифрового преобразовател , центрирующего фильтра и  вл етс  входом анализатора, второй вход порогового блока соединен с выходом центрирующего фильтра, а выход подключен к входу усилител ограничител , выход которого соединен с первым входом элемента И непнепосредственно , а через формирователь импульсов подключен к входу фиксации регистратора и входу элемента- задержки, выход которого соединен со вторым информационным входом буферного регистра, третий ий- формационный вход которого подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом схемы сравнени  кодов.

На фиг. 1 показан анализатор, структурна  схема; на фиг. 2 представлена диаграмма работы анализатора .

Статистический анализатор состоит из аналого-цифрового преобразовател  1, центрирующего фильтра 2 и порогового блока 3, выход которого через усилитель-ограничитель 4 подсоединен к формирователю 5 импульсов. Выходы аналого-цифрового преобразовател  соединены с.о входами схемы 6 сравнени  кодов и буферного регистра 7. Выход схемы сравнени  кодов через элемент И 8, другой вход кото рого подключен к выходу усилител ограничител  4, соединен со входом буферного регистра 7. Выходы последнего подсоединены к входам схе.мы сравнени  кодов и регистратора 9 (многоканального). Выход формировател  5 импульсов подк;1ючен непосредственно к регистратору 9 и через элемент 10 задержки - к буферному регистру 7. Выходы синхронизатора 11 соединены со входами аналогоцифрового преобразовател  1, схемы 6 сравнени  кодов и буферного регистра 7 .

Сущность изобретени  заключаетс  в аппаратурной реализации указанного ; выше способа анализа экстремумов, наибольших между, пересечени ми процессом среднего уровн . Покажем эф-, фективность этого способа с точки зрени  сокращени  числа анализируемых экстремумов на примере нормального стационарного широкополосного случайного процесса с плотностью распределени 

4 -Xl

-eaF

.w(x)

(i)

и коррел ционной функцией , )--Ъ(ь)ъ( (2)

где нормированна  коррел ционна  функци ;

оС/ - посто нный коэффициент. Определим среднее число экстремумов на интервале между соседними нул ми процесса. Задача сводитс  к определению числа,

-

,

где N - число нулей процесса на интервале реализации Т; Kf - число экстремумов на той же

реализации.

Число экстремумов Ы, реализации процесса х (t) можно представить как число нулей реализации х (t) на том же интервале (нормальный стационарный процесс дифференцируем). Тогда , как пбказано в работе.

()

гдеру(О) - значение второй производной от нормированной коррел ционной функции процесса при , и аналогично

(5)

Значение второй производной от коэффициента коррел ции р, (t) -V при С 0 равно pjj (0) -2з. Коэффициент коррел ции производной процесса определим из слелу1оЕ.1е1о соотношени 

piW,| -e V-2-t), («)

Claims (3)

1.Слобин Б.З., Трофимов О.Ф., Статистический анализ измерений случайной нагруженности дл  оценки накоплени  устгшостного повреждени  Вестник машиностроени  , 1966,

10.

2.Авторское свидетельство СССР 399868, кл, G 06 F 15/36, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР 506869, кл. G 06 Р 15/36, 1974 (прототип).