SU938266A1 - Device for dynamic characteristic determination - Google Patents

Device for dynamic characteristic determination Download PDF

Info

Publication number
SU938266A1
SU938266A1 SU802904194A SU2904194A SU938266A1 SU 938266 A1 SU938266 A1 SU 938266A1 SU 802904194 A SU802904194 A SU 802904194A SU 2904194 A SU2904194 A SU 2904194A SU 938266 A1 SU938266 A1 SU 938266A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
register
output
adder
unit
Prior art date
Application number
SU802904194A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Петрович Вашкевич
Владимир Николаевич Гришин
Леонид Николаевич Панков
Original Assignee
Пензенский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Пензенский Политехнический Институт filed Critical Пензенский Политехнический Институт
Priority to SU802904194A priority Critical patent/SU938266A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU938266A1 publication Critical patent/SU938266A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

393 датчика воздействий подключен к выходу устройства, второй вход блока записи и считывани  - к входу устройства . В этом устройстве сначала определ ютс  амплитудно-фазовые частотные характеристики датчика входного воздействи , затем по ним корректируютс  знамени  амплитудно-фазовых частотных характеристик объекта. Вследствие учета вли ни  на результаты отклонени  формы реального воздействи  повышена точность определени  динамических характеристик. Устройство позвол ет определ ть широ кий набор ди1намических характеристик а именно, спектр по реализации процесса , спектральную плотность по коррел ционной функции, коррел ционную функцию по спектральной плотности , сигнал по действительной или мнимой част м регул рного спектра, амплитудно-фазовую характеристику исследуемого объекта в процессе нормальной эксплуатации С2 3. Однако известное устройство сложно в изготовлении, так как содержит значительное число различных по стру туре устройств и блоков вычислени  динамических характеристик и требует значительных аппаратурных затрат дл  реализации. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство введены блок задани , вычислительный блок первый регистр и последовательно соединенные запоминающий блок, сдвигающий регист первый сумматор и второй регистр, а также последовательно соединенные третий регистр, второй сумматор, че вертый регистр, первый блок сдвига, первый переключатель, третий сумматор и п тый регистр, последовательно соединенные второй блок сдвига и второй переключатель, причем выход блока задани  подключен к входу датчика воздействий, третьему входу блока записи и считывани , второму входу коммутатора, второму входу п того регистра, первому входу второго блока сдвига, второму входу пер вого блока сдвига, второму входу чет вертого регистра, первому входу трет его регистра, второму входу второго регистра, входу вычислительного блока , входу запоминающего блока, второму входу сдвигающего регистра, вто рому входу первого сумматора, второму входу второго сумматора, второму входу второго переключател , второму входу первого пepeключaтeJп , второму входу третьего сумматора, первому входу; регистрирующего блока к второму входу которого подключен первый выход второго регистра и четвертый вход блока записи и считывани , выход первого регистра подсоединен к третьему входу третьего сумматора и третьему входу первого сумматора , выходом подключенного к третъему входу второго сумматора и четвертому входу третьего сумматора, второй выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора и четвертым входом первого сумматора, подсоединенного п тым входом к второму выходу второго регистра, а первым входом - к второму входу второго сумматора и п тому входу третьего сумматора , второй вход третьего регистра - к первому входу четвертого регистра , второй выход третьего регистра - к п тому входу блока записи и считывани , второй выход четвертого регистра - к шестому входу второго сумматора, второй выход первого регистра - к шестому входу блока записи и считывани , выход вычислительного блока - к третьему входу второго регистра, (ервый выход четвертого регистра - к третьему входу регистрирующего блока, выход первого блока сдвига - к третьему .входу второго переключател , выход которого подключен к седьмому входу второго сумматора, выход второго блока сдвига - к третьему входу первого переключател , первый выход п того регистра - к второму входу второго блока сдвига и четвертому входу регистрирующего блока, второй выход п того регистра - к шестому входу третьего сумматора, первый выход коммутатора - к п тому входу регистрирующего блока, второй выход коммутатора - к первому Входу первого регистра, вторым входом подключенного к первому входу п того регистра, третий выход коммутаторак третьему входу п того регистра, четвертый выход коммутатора - к третьему входу четвертого регистра. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 воздействий , объект 2, блок 3 записи и считывани , коммутатор k, регистрирующий блок 5, регистры 6-10, блоки П и 12 сдвига, сумматоры 13; 1 и 1, переключатели 1б и 17, вычислительный блок 18, запомина--ющий блок 19, сдвигающий регистр 20 и блок 21 задани . В основу вычислений динамических характеристик положен итерационный процесс, известный в литературе как метод вычислени  цифра за цифрой описанный, например в СЗ . Регистры 7 и 8, блоки 11 и 12, сдвига, переключатели 1б и 17, сумматоры 13 и И образуют совмещенный блок умножени , генерации, гармонических колебаний, функционального преобразовани  и делени . В ре гистрах 6 и 9 накапливаютс  суммы вычисл емых величин. Переключатели 16 и 17 в зависимости от режима работы обеспечивают необходимые соединени  выходов блоков,11 и 12 сдвига с входами переключател  1б и 17. Пе ред началом вычислени  произведени  величин XQ и YjjHa значени  косинуса синуса определенного аргумента они занос тс  в качестве исходных величин в регистры 7 и 8. Получение п-разр дного результата осуществл етс  после п тактов вычислени  двух взаимосв занных величин .. Операции умножени  на 2 замен ютс  в устройстве операци ми сдвига на 1 разр дов содержимого регистров 7 и 8 с помощью блоков 11 и 12 сдви га с последующей его передачей на входы сумматоров 13 и Т. Величины Ep() определ ютс  на основании представлени  аргумента Qg, выработанного в вычислительном блоке 18, к системе счислени  с искусственным пор дком весов Q g разр дов кода: П-1   fg9g Sdrct(r1 . (г} д-.о Предварительно вычисленные константы arctg2 B каждом такте извлекаютс  из запоминающего блока 19 и передаютс  на входь сумматора 15 с таким знаком, чтобы начальное значение аргумента (Jo в регистре 10 умень е 0.Знаковый разр д шилосьб - , о JM получаемого результата g используетс  дл  управлени  режимами сумми6 ровани  в сумматорах 13 и I. Произведение величины XQ и Уд.на косинус и синус определенного аргумента получаютс  по рассмотренному алгоритму увеличенными на величину , 64676. Однако, как будет показано ниже, окончательный результат получен без масштабной деформации. Дл  17П/1 arctg2 2 Поэтому константы в младших тактах вычислени  вырабатываютс  с помощью вычислительного блока 20 путем сдвига его содержимого на 1 разр д. Это позвол ет сократить в 2 раза емкость запоминающего блока 19. При выполнении операции делени  делимое формируетс  в регистре 7, делитель Y заноситс  в регистр 8, частное получаетс  в регистре 9. Делимое уменьшаетс  по тактам вычислени  I по соотношению хе+1 хгГе2- YQ, (3) в котором величина §g определ етс  по знаку Xg и служит дл  формировани  частного 2рн Ze+fe 2 С, где С - константа. В качестве генератора констант при вычислении частного используетс  сдвигающий регистр 20, содержимое которого сдвигаетс  в каждом такте на 1 разр д в сторону младших разр дов . Операции делени  соответствует , операции делени х умножением частного на константу - . Константа С из запоминающего блока 19 перед началом делени  заноситс в сдвигающий регистр 20. Дл  вычислени  величины Xgt по соотношению (З) на входы сумматора 13 с выхода регистра 7 поступает величина Xg,, с выхода регистра 8 через блок 12 сдвига величина 2 Yg. По величине , котора  сохран етс  в сумматоре 13 на один такт вычислени , выполн етс  вычисление величины Х, по сигналу Eg с выхода сумматора 14, последний выполн ет такт вычислени  величины Zp... В регистре 9 частного в конце цикла вычислени  хранитс  2 5 /У0-С. Чтобы использовать общие цепи передачи величин в регистрирующий блок 5, после определени  младшего разр да частное передаетс  с выхода сумматора lA в регистр 8 и затем в регистрирующий блок 5. Определение амплитудно- и фазочастотных характеристик сопровождаетс  выполнением операции определени  модул  А и аргумента V вектора. В регистры 7 и 8 занос тс  составл ющие вектора А по ос м координат: в регистр 7 - величина YO, в регистр 8 величина XQ, в регистр 10 аргумента 0. Далее вычисл ютс  величины e efe h -е Величины Yg вычисл ютс  сумматором 13 по величинам с выходов регистра 7 и блока 12 сдвига, результат вновь заноситс  в регистр 7. Величины Xg вычисл ютс  аналогичным образом, как величины Yg,,c помощью сумматора 1, блока 11 сдвига, результаты фиксируютс  в регистре 8. Величина определ етс  по знаку величины Yg и с выхода сумматора 13 передаетс  дл  управлени  работой су матора Н, 15. Вычисление величины Чр выполн етс  с использованием регистра IQ, сумматора 15 и запоминающего блока 19. в котором хран тс  предварительно вычисленные константы arct 7. .Константы в тактах определени  младших разр дов вырабатываютс  путем сдвига константы предшествующего такта с помощью сдвигающего регистра 20. После п тактов вычислени  в регистре 8 присутствует величина А в регистре 10 - величина Ч -arctg-jj . В режимах определени  динамически характеристик устройство работает следующим образом. При определении амплитудно-фазовой характеристики объекта по переходному процессу входное воздействие , например пр моугольный импульс, подаетс  с датчика 1 воздействий на вход объекта 2 и на первый вход блока 3 записи и считывани , в котором происходит преобразование и запоминание выборок входного воздействи . Сигнал с выхода исследуемого объекта y(t) (переходной процесс), вызванный входным воздействием, поступает на вход блока 3 записи и считывани  где также происходит его преобраЭоваиие и запоминание. Цифрова  информаци  X(t) о выход ном сигнале в момент времени t чере коммутатор 4 заноситс  в регистры 7 9 6 и 8. Дл  каждой выборки сигнала XCtj) путем вычислени  соотношений (1).в регистре 7 формируетс  X(ti)s}n2J P/Ul в регистре 8 X(t) cos 1 I, Дей- . ствительна  Р;({Шр)и )мнима  составл ющие спектра входного сигнала X(t) образуютс  в регистрах 6 и 9 вычислением сумм i)NH njjp Qij{(Oip)TiXl)SiT1-i P,lujp).|eVi.)cos.-Л7) где u)p- частота; М - число выборок сигна{1а; ,I,..:F - 1 N х установлени  вход ного воздействи , i t(j- интервал дискретизации. Аргумент вырабатываетс  в блоке t8 формировател  аргумента. После вычислени  последнего слагаемого величины (1;((и;)и Рх(шр) занос тс  в регистры 7 и В. Потом выполн етс  операци  определени  модул  АХ (U)p) и fJ({u p/аргумента вектора А по его составл ющим ) результате в регистре 8 вырабатываетс  амплитуда A(ujp))- -Q5tu)p) . a(vOp| регистре 10 - фазасу(ц)р)г.(у р ц, ч спектральной составл ющей входного сигнала X(t). Величины A)(u)(, редаютс  в блок 3 записи и считывани  и в регистрирующий блок 5. Аналогичным образом преобразуетс  сигнал Y(t), характеризующий реакцию объекта 2 на входное воздействие X(t). Определение величин ;(Юр) иЧ(Шр)происходит также, как и определение величин А(Шр) и fy(U3p) в соответствии с выражени ми :P/V4|/ (, M-l ft-ffo (p)|гP (,(9) )p)-apct(a,,Cu)p)/Rj,(lOp)).(1o) Число выборок сигнала y(t) дл  време- ни установлени  сигнала Дл  последующего выполнени  опеТ ции делени  величина Av)i.uJp) передаетс  из регистра 8 в регистр 7. Момент окончани  вычислени  величин Av,(U)p) иУ(иЗр)служит сигналом выдачи значений А(и)р)иЦ(()из блока 3 записи и считывани  через коммутато 4 в регистры 7 и 6 соответственно. выходе сумматора 15 формируетс  величина /(lOp))-Чx(V) характеризующа  фазо-частотную характеристик объекта 2, в регистре 8 после выпол нени  операции делени  - величина A,(iwpj Л (xup) определ юща  амплиАуЫр ) тудно-частотную характеристику объе та 2, Так как величины Ay(u)p)и первоначально получены увеличенными в одинаковое число К раз, после выполнени  операции делени  результирующа  величина А(ujp) получаетс  без увеличени . Величины А(Шр) и/СШр передаютс  в регистрирующий блок 5. Они также могут быть записаны в блок 3 записи и считывани  дл  последующей обработки и воспроизведени . При определении спектра по реали зации процесса,устройство работает также, как и при определении амплитудно-фазовой характеристики объекта 2, не выполн етс  только операци  определени  модул  и аргумента вектора. Выборки реализации процесса y(t) занос тс  в блок 3 записи и считывани „ По выражени м (8) и(9 вычисл ютс  действительна  Р(чир) и мнима  Q( составл ющие спектра которые снимаютс  с выходов регист- ров 7 и 8 и передаютс  в регистрирующий блок 5 или (и)в блок 3 записи и считывани . В основе вычислени  спектральной плотности S(u)p) по коррел ционной функции RCf) лежит зависимость Slvup)f-r Я(Т.)созМ - Число выборок L коррел ционной функции Я(С)дл  интервала коррел ции ty, и интервала дискретизацид определ етс  соотношением L |г В блок 3 записи и считывани  в этом режиме занос тс  выборки коррел ционной функции RCC-). Значени  S(ujp) формируютс  в регистре 8. Учет коэффициента 2 выполн етс  сдвигом со6 держимого регистра 8 в сторону старших разр дов кода при передаче его в регистрирующий блок 5. Дл  определени  коррел ционной функции R(Cp)no выборкам спектральной плотности S(u)j) на частотахЫ.г : используетс  соотношение о i O«i sK).(a) Число выборок частоты L, дл  верхней граничной частоты ш и интервала дискретизации по частоте U)o равно . По выборкам спектральной плотности 5(.и);),поступающим из блока 3 записи и считывани , в регистре 8 в результате вычислений по выражению U3) получаютс  значени  выборок коррел ционной функции RCfp). Определение процесса Y(tp) по действительной ))или мнимой (jOuj) составл ющим спектра выполн етс  аналогично рассмотренным операци м с использованием выражений U, )-ж; (). Выборки процесса Y(tp) с выходов регистров 7 и 8 передаютс  на входы регистрирующего устройства 5. 000 Учет коэффициентов - , - . -i- в ЛЫ JM Jl, последних выражени х производитс  умножением содержимого регистра 7 и 8 на соответствующие константы. Константы извлекаютс  из запоминающего блока 19 и через сдвигающий регистр 20 передаютс  на входы управлени  сумматоров 13 и k, где используютс  дл  формировани  результирующих величин . Информаци  о динамических характеристиках объекта может выдаватьс  оперативно в регистрирующий блок 5 или накапливатьс  в блоке 3 записи и считывани  дл  последующей выдачи в регистрирующий блок 5. Изменение вида возмущени  выполн етс  по сигналам управлени  из блока 21 задани . Это расшир ет функциональные возможности устройства. Так как вычисление динамических арактеристик объекта 2 происходит не в реальном временк, а по выборкам роцесса из блока 3 записи и счи1193 тывани  допустимо значительное (до сотых-дес тых долей секунды) врем  вычислени  характеристик. Вследствие этого можно применить простейшие блоки и устройства с последовательной обработкой величину блок 3 записи и считывани  может быть выполнен в ви де сдвигающих регистров. Емкость его равна , где N - объем выборок, п - разр дность выборок и результатов , К - число упор доченных массивов , информации. В качестве регистров 6,7,8,9,10,20 используютс  сдвигающие регистры, блоков 11 и 12 сдвига цифровые переключатели выходов разр  дов регистров на основе логических элементов, сумматоров 13, 1 и 15 одноразр дные сумматоры последовательного типа. Емкость запоминающего блока 19 не превосходит п+  чеек, включа   чейки дл  хранени  констант 1/К, l3lM, J/jL-j, С учетом приведенного выше замечани  и дл  N И L емкость запоминающего блока 19 может быть уменьшена. Таким образом, устройство может быть реализовано с применением самых простых типовых схем. формула изобретени  Устройство дл  определени  динами ческих характеристик, содержащее регистрирующий блок и последовательно соединенные датчик воздействий, блок записи и считывани  и кбммутатор, выход датчика воздействий подключен к выходу устройства, .второй вход блока записи и считывани  - к входу устройства, отличающеес  тем,.что, с целью упрощени  устрой ства , в него введены блок задани , вычислительный блок, первый регистр и последовательно соединенные запоми нающий блок, сдвигающий регистр, пер вый «умматор и второй регистр, а также последовательно соединенные третий регистр, второй сумматор, четвертый регистр, первый блок сдвига , первый переключатель, третий сумматор и п тый регистр, последовательно соединенные второй блок сдвига и второй переключатель, причем выход блока задани  подключен к входу датчика воздействий, третьему вхо ду блока записи и считывани , второму входу коммутатора, второму входу п того регистра, первому входу . второго блока сдвига, второму входу первого блока сдвига, второму входу четвертого регистра, первому входу третьего регистра, второму входу второго регистра, входу вычислительного блока, входу запоминающего блока , второму входу сдвигающего регистра , второму входу первого сумматора, второму входу второго сумматора, второму входу второго переключател , второму входу первого переключател , второму входу третьего сумматора, первому входу регистрирующего блока , к второму входу которого подключен первый выход второго регистра и четвертый вход блока записи и считывани , выход первого регистра подсоединен к третьему входу третьего сумматора и третьему входу первого сумматора, выходом подключенного к третьему входу второго сумматора и четвертому входу третьего сумматора, второй выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора и четвертым входом первого сумматора, подсоединенного п тым входом к второму выходу второго регистра, а первым входом - к второму входу второго сумматора и п тому входу третьего сумматора, второй вход третьего регистра - к первому входу четвертого регистра, второй выход третьего регистра - к п тому входу блока записи и считывани , второй выход четвертого регистр ра - к шестому входу второго сумматора , второй выход первого регистра к шестому входу блока записи и считывани , выход вычислительного блока - к третьему входу второго регистра , первый выход четвертого регистра - к третьему входу регистрирующего блока, выход первого блока сдвига - к третьему входу второго переключател , выход которого подключен к седьмому входу второго сумматора , выход второго блока сдвига к третьему входу первого переключател , первый выход п того регистрак второму входу второго блока сдвига и четвертому входу регистрирующего блока, второй выход п того регистра - к шестому входу третьего сумматора , первый выход коммутатора - к пр мому входу регистрирующего блока,. второй выход коммутатора - к первому входу перврго регистра, вторым входом подключенного к первому входу п того регистра, а третий выход ком мутатора - к третьему входу п того регистра, четвертый выход коммутатора - к третьему входу четвертого регистра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1« Авторское свидетельство СССР 9 614 № 375626, кл. G 05 В 23/02, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 599255, кл. G 05 В 23/02} 1978 (прототип JI. 3.Байков В. Д. и Смолов В. Б. Аппаратурна , реализаци  элементарных функий в ЦВМ. Л., Изд-во, Л., ун-та, 1975, с. 96.393 impact sensor is connected to the device output, the second input of the writing and reading unit is connected to the device input.  In this device, the amplitude-phase frequency characteristics of the input-action sensor are first determined, and then the amplitude-phase frequency characteristics of the object are corrected for them.  As a result of taking into account the effect on the results of the deviation of the form of the real effect, the accuracy of determining the dynamic characteristics is improved.  The device allows to determine a wide set of dynamic characteristics, namely, the spectrum of the process, the spectral density of the correlation function, the correlation function of the spectral density, the signal of the real or imaginary parts of the regular spectrum, the amplitude and phase characteristic of the object under investigation. during normal operation C2 3.  However, the known device is difficult to manufacture, since it contains a significant number of different in structure devices and blocks for calculating dynamic characteristics and requires significant hardware costs for implementation.  The purpose of the invention is to simplify the device.  The goal is achieved by the fact that the task block, the first register and the serially connected storage block, the first adder and the second register and the third register, the second adder, the fourth register, the first shift block, the first switch, the third adder and the fifth register, the second shift block and the second switch are connected in series, the output of the task block is connected to the input of the impact sensor, the third input of the recording block readout, the second input of the switch, the second input of the fifth register, the first input of the second shift unit, the second input of the first shift unit, the second input of the fourth register, the first input of its third register, the second input of the second register, the input of the computing unit, the input of the storage unit, the second input of the shift register, the second input of the first adder, the second input of the second adder, the second input of the second switch, the second input of the first switch, the second input of the third adder, the first input; the registering unit to the second input of which is connected the first output of the second register and the fourth input of the recording and reading unit, the output of the first register is connected to the third input of the third adder and the third input of the first adder, the output connected to the third input of the second adder and the fourth input of the third adder, the second output connected to the fourth input of the second adder and the fourth input of the first adder connected by the fifth input to the second output of the second register, and the first input to the second in one second adder and the fifth input of the third adder, the second input of the third register to the first input of the fourth register, the second output of the third register to the fifth input of the recording and reading unit, the second output of the fourth register to the sixth input of the second adder, the second output of the first register - to the sixth input of the recording and reading unit, the output of the computing unit - to the third input of the second register, (the first output of the fourth register - to the third input of the registering unit, the output of the first shift block - to the third. the input of the second switch, the output of which is connected to the seventh input of the second adder, the output of the second shift unit to the third input of the first switch, the first output of the fifth register to the second input of the second shift unit and the fourth input of the registering unit, the second output of the fifth register to the sixth the input of the third adder, the first output of the switch to the fifth input of the registering unit, the second output of the switch to the first input of the first register, the second input connected to the first input of the fifth register, the third output of the comm tatorak third input of the fifth register, a fourth switch output - to the third input of the fourth register.  The drawing shows a block diagram of the proposed device.  The device contains an impact sensor 1, an object 2, a write and read unit 3, a switch k, a recording unit 5, registers 6-10, blocks P and 12 shift, adders 13; 1 and 1, switches 1b and 17, computing unit 18, memory unit 19, shifting register 20 and task block 21.  The computation of dynamic characteristics is based on an iterative process, known in the literature as a method of calculating digit-by-digit described, for example, in C3.  The registers 7 and 8, blocks 11 and 12, shift, switches 1b and 17, adders 13 and I form a combined block of multiplication, generation, harmonic oscillations, functional transformation and division.  In registers 6 and 9, sums of computed values are accumulated.  The switches 16 and 17, depending on the operation mode, provide the necessary connections of the outputs of the blocks, 11 and 12 shift to the inputs of the switch 1b and 17.  Before starting the computation of the XQ and YjjHa values of the cosine sine values of a certain argument, they are entered as registers 7 and 8 as initial values.  An n-bit result is obtained after n cycles of calculation of two interrelated values. .   The operations of multiplying by 2 are replaced in the device by shifting by 1 bits of the contents of registers 7 and 8 with the help of blocks 11 and 12 of shift with its subsequent transfer to the inputs of adders 13 and T.  The values of Ep () are determined on the basis of the representation of the argument Qg, generated in the computing unit 18, to the number system with an artificial order of weights Qg of code bits: P-1 fg9g Sdrct (r1.  (g} d-. o The pre-calculated arctg2 constants for each tick are extracted from the storage unit 19 and transmitted to the input of the adder 15 with the sign so that the initial value of the argument (Jo in register 10 is decremented 0. The sign bit of the Shiloby -, O JM result of the obtained g is used to control the summation modes in adders 13 and I.  The product of XQ and Ud. the cosine and sine of a certain argument are obtained by the considered algorithm increased by the value, 64676.  However, as will be shown below, the final result was obtained without large-scale deformation.  For 17P / 1, arctg2 2 Therefore, the constants in the lower calculation cycles are generated by the computing unit 20 by shifting its contents by 1 bit.  This makes it possible to reduce by 2 times the capacity of the storage unit 19.  When the division operation is performed, the dividend is formed in register 7, the divisor Y is entered in register 8, the quotient is obtained in register 9.  The dividend is decremented by the computation tick I by the ratio xe + 1 xyGe2-YQ, (3) in which the value of g is determined by the sign of Xg and serves to form the private 2pn Ze + fe 2 C, where C is a constant.  As a constant generator, in calculating the quotient, a shift register 20 is used, the contents of which are shifted in each clock cycle by 1 bit towards the lower bits.  The division operation corresponds to the division operation by multiplying the quotient by the constant -.  The constant C from the storage unit 19, before the start of the division, is entered into the shift register 20.  To calculate the value of Xgt by the ratio (G) to the inputs of the adder 13, the output of the register 7 receives the value Xg ,, from the output of the register 8 through the shift block 12, the value 2 Yg.  In terms of the value that is stored in the adder 13 for one computational step, the calculation of the value X is performed, from the signal Eg from the output of the adder 14, the last one performs the calculation step of the value Zp. . .  In register 9, the quotient at the end of the calculation cycle stores 2 5 / V0-C.  In order to use common transmission circuits in registering unit 5, after determining the least significant bit, the quotient is transmitted from the output of the adder lA to register 8 and then to the registering unit 5.  The determination of the amplitude and phase-frequency characteristics is accompanied by the operation of determining the modulus A and the argument V of the vector.  In registers 7 and 8, the components of the vector A are added to the coordinate axes: in register 7, the value of YO, in register 8, the value of XQ, in register 10 of the argument 0.  Next, the values of e efe h are calculated. The values of Yg are calculated by the adder 13 according to the values from the outputs of the register 7 and the shift block 12, the result is again entered in the register 7.  Xg values are calculated in the same way, as Yg ,, values using adder 1, shift block 11, the results are recorded in register 8.  The value is determined by the sign of the value of Yg and from the output of the adder 13 is transmitted to control the operation of the sumator H, 15.  The calculation of the value of Cp is performed using the register IQ, the adder 15 and the storage unit 19.  in which the pre-calculated arct 7 constants are stored.  . The constants in the timing of the determination of the least significant bits are generated by shifting the constant of the preceding clock using the shift register 20.  After the n cycles of calculation in register 8, the value of A is present in register 10 — the value of H —arctg-jj.  In the modes of determining the dynamic characteristics of the device operates as follows.  When determining the amplitude-phase characteristic of an object by a transient, an input action, for example, a rectangular pulse, is fed from sensor 1 to object 2 and to the first input of recording and reading unit 3, in which the input is sampled and stored.  The signal from the output of the object under study y (t) (transient), caused by the input action, is fed to the input of the recording and reading unit 3 where it is also transformed and stored.  The digital information X (t) on the output signal at time t over the switch 4 is entered into registers 7 9 6 and 8.  For each sample of the signal XCtj), by calculating relations (1). in register 7, X (ti) s} n2J P / Ul is formed in register 8 X (t) cos 1 I, Day-.  The real P; ((Sh) and) imaginary components of the input signal spectrum X (t) are formed in registers 6 and 9 by calculating the sums i) NH njjp Qij {(Oip) TiXl (SiT1-i P, lujp). | eVi. ) cos. -L7) where u) p is the frequency; M is the number of signal samples {1a; , I ,. . : F - 1 N x setting the input action, i t (j is the sampling interval.  The argument is generated in block t8 of the argument driver.  After calculating the last term of the quantity (1; ((and;) and Px (wp)) are entered into registers 7 and B.  Then the operation of determining the modulus AX (U) p) and fJ ({u p / of the argument of the vector A from its components) is performed; as a result, in register 8 the amplitude A (ujp)) -Q5tu) p) is generated.  a (vOp | register 10 - phasu (p) p) g. (y p c, h of the spectral component of the input signal X (t).  The values of A) (u) (, are written to the writing and reading unit 3 and to the recording unit 5.  Similarly, the signal Y (t), which characterizes the response of object 2 to the input action X (t), is converted.  Determination of values; (Yr) and Ch (Sh) occurs as well as the determination of the values A (Sh) and fy (U3p) in accordance with the expressions: P / V4 | / (, Ml ft-ffo (p) | gP (, (9)) p) -apct (a ,, Cu) p) / Rj, (lOp)). (1o) The number of samples of the signal y (t) for the time of setting the signal For the subsequent execution of the division procedure, the value Av) i. uJp) is transferred from register 8 to register 7.  The moment of the end of the calculation of the values Av, (U) p) and U (iSr) serves as a signal for outputting the values A (i) p) UC (() from block 3 of writing and reading through commutator 4 to registers 7 and 6, respectively.  The output of the adder 15 generates the value / (lOp)) × (V) characterizing the phase-frequency characteristics of the object 2, in register 8 after performing the division operation - the value A, (iwpj Л (xup) determining amplitude АУЫр) tudno-frequency characteristic volume mA 2, Since values Ay (u) p) and initially obtained increased by the same number K times, after performing the division operation, the resultant value A (ujp) is obtained without magnification.  The values of A (Fp) and / Fp are transmitted to the recording unit 5.  They can also be recorded in the recording and reading unit 3 for further processing and reproduction.  When determining the spectrum by the process implementation, the device works the same way as when determining the amplitude-phase characteristics of object 2, only the operation of determining the modulus and the vector argument is not performed.  Samples of the implementation of the process y (t) are recorded in block 3 of writing and reading "According to expressions (8) and (9, real P (cire) and imaginary Q are calculated (spectrum components that are removed from the outputs of registers 7 and 8 and transferred to the recording unit 5 or (and) to the writing and reading unit 3.  The basis of the calculation of the spectral density S (u) p) from the correlation function RCf) is the dependence Slvup) f r r (T. a) cosM — The number of samples L of the correlation function I (C) for the correlation interval ty, and the discretization interval is determined by the ratio L | g B block 3 of the record and reading in this mode is inserted into the correlation function RCC-).  The values of S (ujp) are formed in register 8.  Accounting for coefficient 2 is performed by shifting the contents of the register 8 to the higher bits of the code when transmitting it to the recording unit 5.  To determine the correlation function R (Cp) for samples of spectral density S (u) j) at frequencies O. g: the ratio is used: i O i i sK). (a) The number of samples of the frequency L, for the upper cut-off frequency w and the sampling interval at the frequency U), is equal to.  For samples of spectral density 5 (. and);), coming from block 3 of writing and reading, in register 8 as a result of calculations by the expression U3) the values of samples of the correlation function RCfp are obtained.  The definition of the process Y (tp) by real)) or imaginary (jOuj) components of the spectrum is carried out similarly to the operations described above using the expressions U,) –j; ()  Process samples Y (tp) from the outputs of registers 7 and 8 are transmitted to the inputs of the recording device 5.  000 Accounting coefficients -, -.  -i- in LA JM Jl, the last expressions are produced by multiplying the contents of register 7 and 8 by the corresponding constants.  The constants are retrieved from storage unit 19 and transferred through shift register 20 to the control inputs of adders 13 and k, where they are used to form the resulting values.  Information about the dynamic characteristics of the object can be provided on-line to the recording unit 5 or accumulated in the recording and reading unit 3 for subsequent issuance to the recording unit 5.  The change in the type of disturbance is performed by the control signals from task block 21.  This extends the functionality of the device.  Since the calculation of the dynamic characteristics of the object 2 does not take place in real time, but according to the samples of the process from block 3 of the record and reading, a significant (up to hundredths and tenths of a second) calculation time of the characteristics is admissible.  As a result, the simplest blocks and devices with sequential processing can be applied. The value of the write and read block 3 can be executed in the form of shift registers.  Its capacity is equal, where N is the volume of samples, n is the size of samples and results, K is the number of ordered arrays, information.  As registers 6,7,8,9,10,20, shift registers are used, shift blocks 11 and 12 are digital switches of the bits of registers based on logic elements, adders 13, 1 and 15 single-bit adders of sequential type.  The capacity of the storage unit 19 does not exceed n + cells, including cells for storing the constants 1 / K, l3lM, J / jL-j. Taking into account the above remark, for N & L, the capacity of the storage unit 19 can be reduced.  Thus, the device can be implemented using the simplest typical schemes.  Claims An apparatus for determining dynamic characteristics comprising a recording unit and an impact sensor connected in series, a recording and reading unit and a switch, the output of the impact sensor is connected to the output of the device. The second input of the recording and reading unit is connected to the input of the device, characterized in that. that, in order to simplify the device, a task block, a computation block, a first register and a serially connected memory block, a shift register, a first muffler and a second register, as well as a third register, the second register, the fourth register, the first shift block, the first switch, the third adder and the fifth register, the second shift block and the second switch are connected in series, the output of the task block is connected to the input of the impact sensor, the third input of the recording block and connection, to the second input of the switch, to the second input of the fifth register, to the first input.  The second shift unit, the second input of the first shift unit, the second input of the fourth register, the first input of the third register, the second input of the second register, the input of the computing unit, the input of the storage unit, the second input of the shift register, the second input of the first adder, the second input of the second adder, the second input the second switch, the second input of the first switch, the second input of the third adder, the first input of the registering unit, the second output of which is connected to the second input of the second register and the fourth the th input of the recording and reading unit, the output of the first register is connected to the third input of the third adder and the third input of the first adder, the output connected to the third input of the second adder and the fourth input of the third adder, the second output of which is connected to the fourth input of the second adder and the fourth input of the first adder, connected by the fifth input to the second output of the second register, and the first input to the second input of the second adder and the fifth input of the third adder, the second input of the third register to the first the input of the fourth register, the second output of the third register to the fifth input of the writing and reading unit, the second output of the fourth register pa to the sixth input of the second adder, the second output of the first register to the sixth input of the writing and reading unit, the output of the computing unit to the third input of the second register, the first output of the fourth register - to the third input of the registering unit, the output of the first shift unit - to the third input of the second switch, the output of which is connected to the seventh input of the second adder, the output of the second unit off yy to the third input of the first switch, the first output of the registrar to the second input of the second shift unit and the fourth input of the registering unit, the second output of the fifth register to the sixth input of the third adder, the first output of the switch to the forward input of the registering unit.  the second output of the switch is to the first input of the first register, the second input connected to the first input of the fifth register, and the third output of the switch to the third input of the fifth register, the fourth output of the switch to the third input of the fourth register.  Sources of information taken into account in the examination 1 "USSR Author's Certificate 9,614 No. 375626, cl.  G 05 B 23/02, 1973.  2 USSR Author's Certificate No. 599255, cl.  G 05 B 23/02} 1978 (prototype JI.  3 Baikov V.  D.  and Smolov V.  B.  Apparatus, implementing elementary funky in digital computers.  L. Publishing House, L. , University, 1975, p.  96

Claims (1)

формула изобретенияClaim Устройство для определения динамических характеристик, содержащее ре- 35 гистрирующий блок и последовательно соединенные датчик воздействий, блок записи и считывания и кбммутатор, выход датчика воздействий подключен к выходу устройства, .второй вход «40 блока записи и считывания - к входу устройства, отличающееся тем,.что, с целью упрощения устройства, в него введены блок задания, вычислительный блок, первый регистр и последовательно соединенные запоминающий блок, сдвигающий регистр, первый «умматор и второй регистр, а также последовательно соединенные третий регистр, второй сумматор, четвертый регистр, первый блок сдвига, первый переключатель, третий сумматор и пятый регистр, последовательно соединенные второй блок сдвига и второй переключатель, причем выход блока задания подключен к1 вхо- 55 ду датчика воздействий, третьему входу блока записи и считывания, второму входу коммутатора, второму вхо ду пятого регистра, первому входу . второго блока сдвига, второму входу первого блока сдвига, второму входу четвертого регистра, первому входу третьего регистра, второму входу ' второго регистра, входу вычислительного блока, входу запоминающего блока, второму входу сдвигающего регистра, второму входу первого сумматора, второму входу второго сумматора, второму входу второго переключателя, второму входу первого переключателя, второму входу третьего сумматора, первому входу регистрирующего блока, к второму входу которого подключен первый выход второго регистра и четвертый вход блока записи и считывания, выход первого регистра подсоединен к третьему входу третьего сумматора и третьему входу первого сумматора, выходом подключенного к третьему входу второго сумматора и четвертому входу третьего сумматора, второй выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора и четвертым входом первого сумматора, подсоединенного пятым входом к второму выходу второго регистра, а первым входом - к второму входу второго сумматора и пятому входу третьего сумматора, второй вход третьего регистра - к первому входу четвертого регистра, второй выход третьего регистра - к пятому входу блока записи и считывания, второй выход четвертого регистр ра - к шестому входу второго сумматора, второй выход первого регистра к шестому входу блока записи и считывания, выход вычислительного блока - к третьему входу второго регистра, первый выход четвертого регистра - к третьему входу регистрирующего блока, выход первого блока сдвига - к третьему входу второго переключателя, выход которого подключен к седьмому входу'второго сумматора, выход второго блока сдвига к третьему входу первого переключателя, первый выход пятого регистрак второму входу второго блока сдвига и четвертому входу регистрирующего блока, второй выход пятого регистра - к шестому входу третьего сумматора, первый выход коммутатора - к прямому входу регистрирующего блока,, второй выход коммутатора - к первому входу первого регистра, вторым входом подключенного к первому входуA device for determining dynamic characteristics comprising PE gistriruyuschy block 35 and series-connected impact sensor unit of recording and reading and kbmmutator, influences the sensor output is connected to the output device .vtoroy input "4 0 recording and reading unit - to the input device, wherein .. that, in order to simplify the device, the job block, the computational block, the first register and the memory block shifting the register, the first “ummator and the second register, and also the follower are connected in series but the connected third register, second adder, fourth register, first shift block, first switch, third adder and fifth register, sequentially connected the second shift block and second switch, and the output of the task block is connected to 1 input 55 of the action sensor, the third input of the block write and read, the second input of the switch, the second input of the fifth register, the first input. the second shift unit, the second input of the first shift unit, the second input of the fourth register, the first input of the third register, the second input of the second register, the input of the computing unit, the input of the storage unit, the second input of the shift register, the second input of the first adder, the second input of the second adder, the second the input of the second switch, the second input of the first switch, the second input of the third adder, the first input of the recording unit, to the second input of which is connected the first output of the second register and the fourth the write and read block, the output of the first register is connected to the third input of the third adder and the third input of the first adder, the output connected to the third input of the second adder and the fourth input of the third adder, the second output of which is connected to the fourth input of the second adder and the fourth input of the first adder connected the fifth input to the second output of the second register, and the first input to the second input of the second adder and the fifth input of the third adder, the second input of the third register to the first input of tvert register, the second output of the third register to the fifth input of the write and read unit, the second output of the fourth register p to the sixth input of the second adder, the second output of the first register to the sixth input of the write and read unit, the output of the computing unit to the third input of the second register, the first output of the fourth register is to the third input of the recording unit, the output of the first shift unit is to the third input of the second switch, the output of which is connected to the seventh input of the second adder, the output of the second shift unit is to the third the input of the first switch, the first output of the fifth register to the second input of the second shift unit and the fourth input of the recording unit, the second output of the fifth register to the sixth input of the third adder, the first output of the switch to the direct input of the recording unit, the second output of the switch to the first input of the first register second input connected to the first input 13 938266 14 пятого регистра, а третий выход ком* мутатора - к третьему входу пятого регистра, четвертый выход коммутатора - к третьему входу четвертого регистра.13 938266 14 of the fifth register, and the third output of the switch * to the third input of the fifth register, the fourth output of the switch to the third input of the fourth register.
SU802904194A 1980-04-03 1980-04-03 Device for dynamic characteristic determination SU938266A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904194A SU938266A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Device for dynamic characteristic determination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802904194A SU938266A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Device for dynamic characteristic determination

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU938266A1 true SU938266A1 (en) 1982-06-23

Family

ID=20887185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802904194A SU938266A1 (en) 1980-04-03 1980-04-03 Device for dynamic characteristic determination

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU938266A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4754421A (en) Multiple precision multiplication device
KR920010183B1 (en) Reciprocal number calculating circuit wit rom table
SU938266A1 (en) Device for dynamic characteristic determination
JPS5961220A (en) Digital dpcm coder
Sravya et al. Hardware posit numeration system primarily based on arithmetic operations
US5550766A (en) High speed digital polarity correlator
JPS6243774A (en) Data processor
JPS62245434A (en) Waveform generating device for electronic musical instrument
SU866559A1 (en) Device vector processor control
SU1076876A2 (en) Device for determining dynamic characteristics
SU477420A1 (en) Processor for online correlation analysis
SU744564A1 (en) Dividing device
SU734706A1 (en) Digital synthesizer for scanning combinations
RU2248094C2 (en) Device for transforming numbers from decimal to binary notation scale
SU640290A1 (en) Square rooting arrangement
SU1182513A1 (en) Sequential device for dividing numbers in radix complement form
SU1179326A1 (en) Pipeline device for calculating value of function y=sin(p/4x)
SU696474A1 (en) Correlator
SU1124322A1 (en) Device for solving linear integral volterra equations
SU1290315A1 (en) Arithmetic unit operating in residual class system
SU758163A1 (en) Device for spectral conversion
SU1238064A1 (en) Device for extracting square root
SU1278888A1 (en) Device for executing basic operation of fast fourier transform
SU1640688A1 (en) Random nambers generator
SU1166104A1 (en) Device for calculating values of sine-cosine dependensies