SU963000A1 - Device for computing generalized realization - Google Patents

Device for computing generalized realization Download PDF

Info

Publication number
SU963000A1
SU963000A1 SU802972179A SU2972179A SU963000A1 SU 963000 A1 SU963000 A1 SU 963000A1 SU 802972179 A SU802972179 A SU 802972179A SU 2972179 A SU2972179 A SU 2972179A SU 963000 A1 SU963000 A1 SU 963000A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
average value
analog
calculator
Prior art date
Application number
SU802972179A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Евгеньевич Божко
Игорь Данилович Пузько
Вячеслав Иванович Пермяков
Original Assignee
Институт Проблем Машиностроения Ан Усср
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 Институт Проблем Машиностроения Ан Усср filed Critical Институт Проблем Машиностроения Ан Усср
Priority to SU802972179A priority Critical patent/SU963000A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU963000A1 publication Critical patent/SU963000A1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Изобретение относится к вычисли-'· тельной технике и может быть использовано для статистической обработки и вычисления моментов распределения, в частности для статистического синтеза реализаций случайных вибраций при испытании на вибронадежность машин и приборов.The invention relates to computer technology and can be used for statistical processing and calculation of distribution moments, in particular for statistical synthesis of random vibration realizations when testing the vibration reliability of machines and devices.

Известно устройство для формирования выходных сигналов, пропорциональных среднему значению входных^].A device for generating output signals proportional to the average value of the input ^] is known.

Эти устройства представляют собой сложные структуры с применением алгебраических комбинаторов или катушек многоконтактных реле^These devices are complex structures using algebraic combinators or multi-contact relay coils ^

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения среднего значения по множеству реализаций, которое состоит из аналого-цифрового преобразователя с входным коммутатором, вычислителя среднего значения, блока управления и выходного запоминающего устройства с преобразователем, причем источники реали4 заций случайных процессов через коммутатор и аналого-цифровой преобразователь подключен к на капли вакице5 му вычислителю среднего значения, связанному через выходное запоминающее устройство с выходным преобразователем.The closest to the proposed technical essence is a device for determining the average value for the set of implementations, which consists of an analog-to-digital converter with an input switch, an average value calculator, a control unit, and an output storage device with a converter, and the sources of realization of 4 random processes through the switch and analog-to-digital converter connected to vakitse into droplets 5 mu mean value calculator, connected through an output memory output transducer.

10 В данном устройстве по сигналу с блока управления происходит последовательное подключение аналого-цифрового преобразователя к последующим источникам (от 1 до N) реализаций и 15 ввод чисел-аналогов ао(t),...,а^(t) и вычислитель среднего арифметического значения. 10 In this device, by a signal from the control unit, the analog-to-digital converter is connected in series to subsequent sources (from 1 to N) of implementations and 15 input of analog numbers a о (t), ..., а ^ (t) and the average calculator arithmetic values.

Вычислитель среднего арифметического производит суммирование по20 ступающих в него чисел и деление полученной суммы на число. N источников реализаций. Указанная операция выполняется для ряда моментов време ни £2].The arithmetic mean calculator sums up 20 numbers entering it and divides the resulting amount by a number. N sources of implementations. The indicated operation is performed for a number of moments of time £ 2].

Однако известное устройство не формирует обобщенную реализацию, представляющую собой сумму среднего арифметического значения (математического ожидания) по ансамблю j и среднеквадратичного отклонения с учетом знака в отдельные моменты времени.However, the known device does not form a generalized implementation, which is the sum of the arithmetic mean value (mathematical expectation) over the ensemble j and the standard deviation taking into account the sign at individual times.

Формирование обобщенной реализации необходимо для воспроизведения 1' на электродинамических вибрационных стендах эксплуатационных случайных вибраций.The formation of a generalized implementation is necessary for reproducing 1 'on the electrodynamic vibration stands of operational random vibrations.

Следует отметить, что формирование среднего значения по множеству 1 реализаций не отражает характера изменения каждой реализации множества.It should be noted that the formation of the average value for the set of 1 implementations does not reflect the nature of the changes in each implementation of the set.

Указанное изменение может быть учтено формированием среднего откло- 2 нения от среднего значения, другими словами формированием среднеквадратичного отклонения и учета этого отклонения при формировании среднего значения. 2The indicated change can be taken into account by the formation of the average deviation from the average value, in other words by the formation of the standard deviation and taking this deviation into account when forming the average value. 2

Цель изобретения - повышение точности формирования обобщенной реализации по ансамблю.The purpose of the invention is to increase the accuracy of the formation of a generalized implementation of the ensemble.

Поставленная цель достигается 3 The goal is achieved 3

-тем, что в устройство для вычисления обобщенной реализации, содержащее блок памяти, выход которого сое динен с информационным входом блока регистрации, источник реализации,, выходы которого подключены соответ- 3 ственно к разрядным входам коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к информационному входу первого вычислителя среднего значения, выход блока управления подключен к управляющим входам коммутатора, аналого-цифрового преобразователя, первого вычислителя среднего значе- 4 ния, блока регистрации и блока памяти, введены второй вычислитель среднего значения, квадраторы, сумматоры, усредняющие фильтры, блок определения знака произведения , ключ, 5 функциональный преобразователь, выход которого подключен к информацион. ному входу ключа и первому входу первого сумматора непосредственно, а через первый усредняющий фильтр - со 5 вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом блока определе ния знака произведения, второй информационный вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход блока определения знака произведения соединен с управляющим входом ключа, выход· которого подключен к первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с информационным входом цифро-аналогового преобразователя , выход которого через второй усредняющий фильтр соединен с {информационным входом блока памяти , 'первый вход второго сумматора соединен с выходом третьего усредняющего фильтра, второй вход третьего сумматора объединен со вторым входом второго сумматора, входами третьего усредняющего фильтра и первого квадратора и подключен к выходу первого вычислителя среднего значения, выход первого квадратора соединен с первым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к информационному входу функционального преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя через второй квадратор подключен к информационному входу второго вычислителя среднего значения , выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, управляющие входы цифро-аналогового пре преобразователя, блока определения знака произведения, функционального преобразователя и второго вычислителя среднего значения объединены и подключены к выходу блока управления.-Themes that the device for calculating the generalized implementation, comprising the memory unit, whose output is cos union of an information input of the recording unit, the source implementation ,, which outputs are connected to corresponding bit governmental 3 switch inputs, the output of which is connected to the data input of the analog-to-digital a converter, the output of which is connected to the information input of the first average value calculator, the output of the control unit is connected to the control inputs of the switch, an analog-to-digital converter, the first subtract average divisor values Nia 4, the recording unit and the storage unit, and enter the second average value calculator, square, adders, averaging filters, product sign determination unit, the key function generator 5 whose output is connected to information. the key input and the first input of the first adder directly, and through the first averaging filter, with the 5 second input of the first adder, the output of which is connected to the first information input of the unit for determining the product sign, the second information input of which is connected to the output of the second adder, and the output of the determination unit the sign of the product is connected to the control input of the key, the output of which is connected to the first input of the third adder, the output of which is connected to the information input of the digital-to-analog converter, whose path through the second averaging filter is connected to the {information input of the memory unit, 'the first input of the second adder is connected to the output of the third averaging filter, the second input of the third adder is combined with the second input of the second adder, the inputs of the third averaging filter and the first quad and connected to the output of the first calculator average value, the output of the first quadrator is connected to the first input of the fourth adder, the output of which is connected to the information input of the functional converter, the output is analog the o-digital converter through the second quadrator is connected to the information input of the second average value calculator, the output of which is connected to the second input of the fourth adder, the control inputs of the digital-to-analog pre converter, the product sign-determining unit, the functional converter and the second average value calculator are combined and connected to the output control unit.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит источники 1^ , 1^,...1^, и реализаций, коммутаторThe device contains sources 1 ^, 1 ^, ... 1 ^, and implementations, the switch

2, аналого-цифровой преобразователь2, analog to digital converter

3, квадраторы 4 и 5, вычислители 6 и 7 среднего значения, функциональный преобразователь 8, усредняющие фильтры 9-11, блок 12 определения знака произведения, сумматоры 13“16 (реверсивный) ключ 17, цифро-аналоговый преобразователь 18, блок 19 памяти, блок 20 регистрации, блок управления.3, quadrants 4 and 5, calculators 6 and 7 of the average value, functional converter 8, averaging filters 9-11, unit 12 for determining the sign of the product, adders 13 “16 (reversible) key 17, digital-to-analog converter 18, memory block 19, registration unit 20, a control unit.

На выходе функционального преобразователя 8 формируется величина сигнала, равная среднеквадратичному отклонению процесса.The output of the functional Converter 8 is formed by a signal value equal to the standard deviation of the process.

На одном входе блока 12 сигнал равен )^(6.,-)-^(^), Η) где in (t - )At one input of block 12, the signal is equal to) ^ (6., -) - ^ (^), Η) where in (t -)

11

На другом равен !On the other is equal!

мгновенное среднее значение процесса для момента времени t- ; сглаженное (усредненное по времени) значение процесса, входе блока 12 сигнал йб---ащ)-а(ъд где G (tq)instantaneous average value of the process for time t-; the smoothed (time-averaged) value of the process, the input of block 12 is the signal yb --- asch) -a (ъ where G (tq)

G(t.) ίG (t.) Ί

На выходе знаковый сигнал мгновенное значение среднеквадратичного * клонения процесса в > мент ц; усредненное значение среднеквадратичного отклонения процесса, блока 12 формируется отмо15 uA--si£n Ук| 11) ί Сь-i i )-<7 Щ)] 1, (6) где sign - оператор знака.At the output, the sign signal is the instantaneous value of the rms * deviation of the process at> ment c; the average value of the standard deviation of the process, block 12 is formed umo15 u A --si £ n Yk | 11) ί Cb-ii) - <7 Щ)] 1, (6) where sign is the sign operator.

На выходе ключа 17, который являреверсивным, формируется велиется чина * )AG(t;)], (4) где (tl-hlnCtAt the output of the key 17, which is reversible, the order is formed *) AG (t;)], (4) where (tl-hlnCt

AGttp-Oi-tl-G'Ot.i),AGttp-Oi-tl-G'Ot.i),

Выходы источников 1 реализаций подключены через коммутатор 2 ко входу аналого-цифрового преобразователя 3.The outputs of the implementation sources 1 are connected through a switch 2 to the input of an analog-to-digital converter 3.

Выход аналого-цифрового преобразователя 3 подключен ко входу вычислителя 6 среднего значения непосредственно, а ко входу вычислителя 7 среднего значения - через квадратор 4.· Выход вычислителя 7 среднего значения подключен к одному входу первого сумматора 13, к другому входу которого через квадратор 5 подключен выход вычислителя 6 среднего значения .The output of the analog-to-digital converter 3 is connected directly to the input of the average value calculator 6, and to the input of the average value calculator 7 through the quadrator 4. The output of the average value calculator 7 is connected to one input of the first adder 13, the output of which is connected to the other input through the square 5 calculator 6 average value.

963000 6 другому входу которого подключен выход сумматора 15, к одному входу которого подключен выход вычислителя 6 среднего значения непосредственно, а к другому входу - через усредняющий фильтр 10.963000 6 to the other input of which the output of the adder 15 is connected, to one input of which the output of the calculator 6 of the average value is connected directly, and to the other input through the averaging filter 10.

Выход блока 12 подключен к управляющему входу ключа 17, к информационному входу которого подключен выход λ функционального преобразователя 8.The output of block 12 is connected to the control input of the key 17, to the information input of which the output λ of the functional converter 8 is connected.

Выход ключа 17 подключен к одному входу сумматора 16, к другому входу которого подключен выход вычислителя 6 среднего значения. Выход сумматора 16 через последовательно соединенные цифро-аналоговый преобразователь 18 и усредняющий фильтр 11 подключен ко входу блока. 19 памяти, выход которого подключен ко входу 20 блока 20 регистрации, который по существу является блоком представления информации.The output of the key 17 is connected to one input of the adder 16, to the other input of which the output of the calculator 6 of the average value is connected. The output of the adder 16 through a series-connected digital-to-analog Converter 18 and the averaging filter 11 is connected to the input of the block. 19 of the memory, the output of which is connected to the input 20 of the registration unit 20, which is essentially an information presentation unit.

Выход блока 21 управления соединен с управляющими входами коммутатора 2, аналого-цифрового преобразователя 3,' вычислителей 6 и 7 среднего значения, блока 12, цифро-аналогового преобразователя 18, блока 19 и блока 20 .The output of the control unit 21 is connected to the control inputs of the switch 2, analog-to-digital converter 3, 'calculators 6 and 7 of the average value, block 12, digital-to-analog converter 18, block 19 and block 20.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работы блок 21 управления выдает сигнал сброса, устанавливающий схему в исходное состояние. При этом вход аналого-цифрового преобразователя 3 подключаетсяι через коммутатор 2 к первому источнику 1 реализаций. Аналого-цифровой преобразователь 3 преобразует аналоговую величину первой реализации в момент опроса в число а^ (ц).Before starting work, the control unit 21 issues a reset signal, which sets the circuit to its initial state. In this case, the input of the analog-to-digital converter 3 is connected ι through the switch 2 to the first source 1 of implementations. An analog-to-digital converter 3 converts the analog value of the first implementation at the time of the survey to the number a ^ (q).

По сигналу с блока 21 управления число a^it^) переписывается в вычислитель 6 среднего значения и после возведения в квадрат Га^(td)j переписывается в вычислитель 7·By the signal from the control unit 21, the number a ^ it ^) is copied to the calculator 6 of the average value and after squaring Ga ^ (t d ) j is copied to the calculator 7 ·

Затем по сигналу с блока 21 ления коммутатор 2 подключает го-цифровой преобразователь 3 рому источнику 1^. реализаций, формирует в вычислителях 6 и 7 числа a^(t^) и ^^соответственно.Then, according to the signal from block 21, switch 2 connects the digital converter 3 to the source 1 ^. implementations, forms in calculators 6 and 7 the numbers a ^ (t ^) and ^^, respectively.

Так происходит последовательное подключение аналого-цифрового преобразователя 3 к последующим источникам .1^> 14, ·..,1 и реализаций и ввод чисел-аналогов a^(t4 ),...,βγ(tj ) , . . . a^(t^) и их квадратов в вычислители 6 и 7 соответственно.Thus, the analog-to-digital converter 3 is connected in series to the following sources .1 ^> 14, · .., 1 and implementations and input of analog numbers a ^ (t 4 ), ..., βγ (tj),. . . a ^ (t ^) and their squares in calculators 6 and 7, respectively.

управаналоко втокоторыйthe second one

Выход сумматора 13-подключен ко входу функционального преобразователя' 8, выход которого подключен к одному входу сумматора 14 непосредственно, а к другому входу - через усредняющий фильтр 9· Выход сумматора 14 подключен к одномувходу блока 12, кThe output of the adder 13 is connected to the input of the functional Converter '8, the output of which is connected to one input of the adder 14 directly, and to the other input through an averaging filter 9 · The output of the adder 14 is connected to a single input of block 12, to

II

ΊΊ

Вычислители 6 и 7 производят суммирование поступающих чисел и деление суммы на число η (η - число источников реализаций).Calculators 6 and 7 summarize the incoming numbers and divide the sum by the number η (η is the number of sources of implementations).

На выходе вычислителя 6 среднего значения формируется среднее значение по ансамблю реализаций для. момента опроса t^·, а на выходе вычислителя 7 формируется среднее значение квадрата тг(t4) (второй начальный момент) по ансамблю реали^ заций для момента опроса t4.At the output of calculator 6 of the average value, the average value of the ensemble of implementations for is formed. of the polling moment t ^ ·, and at the output of the calculator 7, the average value of the square of т г (t 4 ) (the second initial moment) is formed by the ensemble of realizations for the polling moment t 4 .

По сигналу с блока 21 управления функциональный преобразователь 8 формирует на выходе величину сигнала представляющего собой среднеквадратичное от-: клонение по ансамблю реализаций для момента опроса t4 .According to the signal from the control unit 21, the functional converter 8 generates at the output a signal value representing the mean square deviation: deviation according to the ensemble of realizations for the moment of polling t 4 .

По сигналу блока 2.1 управления на выходе блока 12 формируется сигнал, определяемый соотношением (3), т.е. учитывающий знак произведения отклонения среднего арифметического от его сглаженного значения и отклонения среднеквадратичного значения от его сглаженного значения.The signal of the control unit 2.1 at the output of the block 12 generates a signal defined by the relation (3), i.e. taking into account the sign of the product of the deviation of the arithmetic mean from its smoothed value and the deviation of the rms value from its smoothed value.

Выходной сигнал блока 12 поступает на управляющий вход ключа 17, на выходе которого формируется си1— нал, равный по величине сигналу на выходе функционального преобразователя 8, а его знак определяется сигналом на управляющем входе ключа 17 (совпадает по знаку со знаком сигнала на выходе блока 12).The output signal of block 12 is supplied to the control input of key 17, the output of which is formed by a signal equal to the signal at the output of functional converter 8, and its sign is determined by the signal at the control input of key 17 (coincides in sign with the sign of the signal at the output of block 12 )

Таким образом, на выходе сумматора 16 формируется сигнал где пл () - среднее значение для момента t4 по множеству реализаций;Thus, at the output of the adder 16, a signal is formed where pl () is the average value for time t 4 over the set of realizations;

бЧц) ~ среднее квадратичное отклонение для момента Ц по· множеству реализаций, . Полученное значение Ц) для момента опроса переписывается по сигналу с блока 21 управления в блок 19 памяти. Через время Тол (периодичность опроса источников реализаций) аналого-цифровой преобразователь 3 снова подключается к первому источнику 14. В дальнейшем устройство работает аналогично.bChts) ~ the mean square deviation for the moment Ts over the set of realizations,. The obtained value C) for the moment of polling is overwritten by a signal from the control unit 21 to the memory unit 19. After time T ol (the frequency of the survey of sources of implementations) analog-to-digital Converter 3 is again connected to the first source 1 4 . In the future, the device works similarly.

В блоке 19 происходит накопление ряда значения q ) для моментов времени t4 ,. .. , tq.,.,, t^.In block 19, a series of q) values are accumulated for time t 4 ,. .., tq.,. ,, t ^.

По мере определения этих величин ( или после окончания опроса источников реализаций) данные выводятся на блок 20 (например, самописец с цифро5 аналоговым преобразователем), на котором формируется уточненная временная функция п\у(Ц·) среднего арифметического значения по ансамблю реализаций,As these values are determined (or after the completion of the survey of the sources of implementations), the data is output to block 20 (for example, a recorder with a digital-to-5 analog converter), on which an updated time function n \ y (T) of the arithmetic mean value over the ensemble of implementations is formed,

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность формирования обобщенной реализации по ансамблю при воспроизведении на электродинамических вибростендах эксплуатационных слу 15 чайных вибраций, а значит повысит достовернфсть информации о вибропрочности, виброустойчивости и вибронадежности машин и агрегатов при проведении виброиспытаний.The proposed device allows to increase the accuracy of the formation of a generalized ensemble implementation when reproducing operational cases of 15 tea vibrations on electrodynamic vibration stands, which means it will increase the reliability of information about vibration resistance, vibration resistance and vibration reliability of machines and assemblies during vibration testing.

Claims (2)

1.Патент США № 3371200, кл. 235-193, опублик. 1975. 1. US patent number 3371200, class. 235-193, published. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 268036, кл. G Об G 7/52, 19б2.2. USSR author's certificate number 268036, cl. G About G 7/52, 19b2.
SU802972179A 1980-06-16 1980-06-16 Device for computing generalized realization SU963000A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972179A SU963000A1 (en) 1980-06-16 1980-06-16 Device for computing generalized realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802972179A SU963000A1 (en) 1980-06-16 1980-06-16 Device for computing generalized realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU963000A1 true SU963000A1 (en) 1982-09-30

Family

ID=20914134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802972179A SU963000A1 (en) 1980-06-16 1980-06-16 Device for computing generalized realization

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU963000A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3506813A (en) Signal-to-noise ratio enhancement methods and means
US2851661A (en) Frequency analysis system
US3833797A (en) Statistical noise processor
US4310892A (en) Method for determining imbalance in a mechanical system
SU963000A1 (en) Device for computing generalized realization
US3712536A (en) Mean-rate indicating apparatus
CN113257288B (en) PCM audio sampling rate conversion method
US3496344A (en) Statistical variance component analysis of sheet materials and the like using frequency-domain filter techniques
KR20000069029A (en) Comb filter
SU599255A1 (en) Dynamic characteristic determining device
SU894592A1 (en) Digital frequency meter
SU1142728A1 (en) Measuring device
GB1168150A (en) Improvements in or relating to methods of Testing Apparatus
SU934512A1 (en) Graphic information readout device
EP0145602A2 (en) Process for visualizing physical quantities variable in time and system for realizing said process
SU635488A1 (en) Device for computing optimum structure of threshold elements
JP3316849B2 (en) Analog output method of digital measuring instrument
US3702927A (en) Pulse rate device to compute square root of products
SU942035A1 (en) Device for computing inverse function
JPS5813916B2 (en) Arc signal generation method
SU690495A1 (en) Stochastic function generator
SU809229A1 (en) Device for determination of modulus of n-dimensional vector
SU811269A1 (en) System for processing data at graduating information measuring channels
SU1277098A1 (en) Device for calculating values of polynominals
SU1033979A1 (en) Spectrum analyzer