Устройство для адаптивной временной дискретизации аналоговых величин

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскит

Социалистических

Республик

За висимое от авт. свидетельства №

Заявлено 16Х11.1970 (№ 1466913/18-24) с присоеди пенисм заявки №

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х1.1972. Бюллстснь № 34

Дата опубликования описания 2.II.1973

М, Кл. G 06j 3/00

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 681.34(088.8) 3

1 г и " г1;».l .. <. !

Авторы изобретения

Д. А. Абдуллаев и Т, С. Клыковская

Ф

Узбекский научно-исследовательский институт энергетики и автоматики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ВРЕМЕННОЙ

ДИСКРЕТИЗАЦИИ АНАЛОГОВЫХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к устройствам ада1пти в1ной времетсной дискретизации.

Известны устройства для адаптивной ьреM0HIHoH ди ак ретизации BIHBJIioлoablx величи н, содержащее ключи, последовательно соединен ные и под клю чен ные к блоку управления коммутатор, а налого-.цифровой преобразо ватель, сумматор и бло к о перати в ной,памяти.

Одна ко схем,ы та ких у строй,ств при д и скритизации и KQIHTpоле не еколыких велини н сложны.

Предложенное устрой ство отлича ется тем, что содержит последо вателыно в ключе н н ые блоки дифференциро ва ния, вход пераот о из которых соеди не н с |выходом коммутаTolpa, а их выходы через дополнителыные alaaJlogoцифро вые преобразователи под ключе ны ко вх одам сумматора. Причем выход а налолоци ppolaol o прео бразо вателя со единен оо axloдами двух ключей, выходы,которых под клю9BHbI GooTIB0TcTIBpHIHo к выходному зажи му устройства и ко входу блока оперативной памяти. Упра|вляющие входbl соедHIHelHbl с вых одом блстка оперативной памяти,.подключен|испо к одному из входов сумматора, и с выходом блока упра вления.

Это .поз волило упростить схему при ди ск ретиза ции и контроле неаколыких велич ни.

На чертетке при ведена блок-схема устройст ва.

Устройство содержит коммутатор 1, а палого-цифровой преобразователь 2, ключи 3 и 4, блок операти|вкой .памяти 5, сумматор б, дифференциалыные усилители 7 и 8, а налого-цифро вые лрео бразо ватели 9 и 10 и блок управления 11.

УстрoHIcTBIo работает следующим образом.

Число а налоговых величи н, ко нтролируемых (измеряемых) устройством, р а в но К.

Описание при нци па действия устройства дано TQJIblKо применителыно к J-й .величи не.

Ко нтроль (измерение) остальных К-1 величи н произ водится а налотич но.

KIoммутатор 1 цикл,ически с ш,а|го M

Ж=oollsi опрашивает контролируемые (изме ряемые) величины х1(/), ..., х,(1), х1,(t) и подключает их на,вх,од а пал ото-цифtpoIBо го преобразователя 2 время-им пулысноао

TIHIIIa. Пусть |в Mioìåíò:време ни 1; была подключена j-,ÿ величина. С,выхода преобразователя 2 дискретное значение аеличисны х;(Х,) =х,; через ключ 8 при IBbllllол нении olnределенног о условия, о которо|м будет сказаiHo ниже, выдается с у строй ства потребителю (На рЕГИСтрацИЮ, В ЛИНИЮ СВяэи, B уСтрОйет во со пряжения с ЭВМ и т. д.). Помим о э на. чения самой;величины долже|н быть выдао его номер (адрес) и время выдачи в некоторых относительных (или а боолютных в завиЗО симости от ко нкрепной потребности) единв358708 пах. Через ключ 4 одновременно з начение величи ны х;,, а также ее ном ер (адрес) запоминаются IB о пределе нной ячей ке блока операти в ной памяти 5 для далынейшего ncinoльз;о|ваяния.

С коммутатора 1 непрерьпвная;величина х;(t) поступает также на блок дифференцпрова|ния 7, формирующий первую произ вод|ную х (t). С выхода блошка дифференцирования величина х,(1) подается иа аналого-цифровой npeo6pa3IQIBaTeJlb 9 и на,следую щий бло к дифференцирования 8, формируюпций вторую производную х,. (1).

Аналого-цифровые преобразователи 9 и 10 фюрмируют дискретные з начения произ вюдных х (4) =х, и х" (1,) =х", с а налого-цифро вых

1 1 — Р птреюбразователей 2, 9 и 10 на суммато р б в о|пределен ной последовав ателыности |выдаются з начения х,;, х;;, х",, а из блошка о пе ративной

At* памяти 5 выда ются значения М, и другие дан ные, необходимьпе для фоpvIIHpoBBIHHH предсказьпваемюпо значения j-й величины на следующий момент времени t; I=t;+At соглас|но выражению

" ЛР х/ rtÄ rj — х,, + х,i .И+ xjt +... +

+х<", At и!

Для простоты на чертеже показаны только бло ки, формирующие две перовых производных. По а налогии мажино формиро|вать прои,э водяные более IBbricoIKHY по рядко|в.

Пю oKolni÷àiíHIH фор мОрю ва ния, предс казы ваем отю на момент IBpeMeIHH 1,+ значения

j-й величины хя,+», в су|мматор б из блошка о перати в ной,памяти 5 выдаегоя базисное з начение параметра х,;. В сумматоре формируется раз но сть /xjr;+» — х,;/ после чего из блошка операти в ной памяти 5 на сумматюр б IIIосту пает допустимая погpeIIIlIHocть IKIBaIHTQIBQIHIHH ino уровню eg, .и в сумматоре б п рюиз в одится сра внение /х;<;+» — х,;/ с eg. Результат сравнения фиксируется в блошке упра|вления 11. Е сли окажется, чтю xjri+» — х;;/)ед, то при IHalcTJInле нии момента времени 4+ с блошка 11 выдается разрешение на,ключи 3, 4 и дей ствителыное дискретное значение 1-iro параметра

xJrt+», ооот вет ст вующее этому,моменту IBpeMe.ни, .подается потребителю, а также 3alnoMIH нается IB качестве базисного для,последующих

rnaInoiB oInpoca в блошке о перати вной памяти б, а хранимое, ранее значение х;; стирается. Через ключ 3 в след за з наче нием х,r;+» из блоаса 5 выдается номер (адрес) данного парам етра. Для того что бы потребитель знал, како му моменту време ни 000TIBeTciтвует принимаемое дискретное з на че ние 1-й величи|ны, требуется одновременно передавать врем я.

З наче ние времени формируется в блoIKe yinра вления 11. Оно по казьпвает, сколько в реме пи прюшло с момента,предыдущей выдачи потребителю зна|чения j-й в еличи ны до данной выда|чи. Чи сленно это з наче ние т,, раув но числу шагов опроса At, укладывающемуся в да нный шаг дискретизации т;., т. е. m;.= ™, At где индекс j указывает номер вели чинны, а инде кс s,íîiMåð шага дискретизации да и ного ,параметра. З пачения време ни mj, для каждой вели чины и для каждопо ша га дискретизациями

«рапятся в блоке 5 и .выданотся через ключ 3

lвмеlcте со 3iначение м параметра и адресом.

На следующем шаге оп|роса IB IKa1%ecTiBе базисной,величины для 1-й величины берется уже х;<;+».

Если окажется что /xj!t » х)г/(eg Tio npu наступлении момента,време ни t;+t,разрешение

:на ключи 3, 4 не поступает и потребителю,не выдается э изучение па рзметра, а содержим|ое бло|ка операти(вной |памяти 5 не изме няется.

Значе ние х,<;+» поступает толыко с а нало1гоцифро вого преобразователя 2,на су мматор б, где описа н ным,выше способом форми|руется аредсказьпваемое на момент времени iyg з на чение j-й вели чинны хя;+ >, разно сть хк;+ 1 — х,; и сра в нывает1ся эта .разность c Bg.

В далынейшем весь ход .прео бразава ния пю взо торяется. При вьпполнении у словия /xj(rye)— — хф)е,, наступакпщвго íà (s — 1) -,oM шаге

oinipoca i-го шага дискретизации, на следующем ша ге опроса, .который является уже inepвым шагом опроса, (i+1)-го шага дискретизации, в качестве базисной величины берется

xj(i+s).

Таким об,р.азом,,при IBb! пол нени,и услсивия

/xjri+s! — х,,/) eg действительное дискретное

40 значение j-й величины, а та кое ее номер (адрес) и время, которому соответствует этю значение, |выдаются,потребителю через s шагав о проса после предыдущего выда н нопо значения.

45 В ся работа устройства ор га ни зуется бло|ком управления 11, С вя зи этого бло|ка с остальными показаны на блок-схеме упрощенно.

Счедует отметить, что iB устройстве вое опе рации ino формированию првдоказьпваем опо з начеппия контролируемой (измеряемой) величины на следу|ющий мюиент |времени, сра!Впение предсказа н ногю значе ния и дей ствительнопо, о пределе ние усло ви я выдачи значения величины потребителю, храпение нео бхюдимых данных произ водятся в д и с|крет ной цифро|в|ой форме, что,поз|воляет получить 1вы со кую степень точ ности,всех этих о пера ций.

В аналогов ой форме производя вся толыко о1перации диффере нцирова ния.

60 П ри реализации устройства нет неюбходимсст и ге нериро вать сипналы ли нейной t или параболической Р ..., 1" формы TBIK ка к шаг

oirrpoica At здесь постоя ичный. Ди с кретное з наче ние Koll!TipoJIHpуемой (измеряемюй) величи65 ны задается из уcTploHicTIBa,ïðàêòè÷åoêè без

358708

Х1 к/ хк

Составитель Ю. Маслов

Техред Т, Ускова

Корректоры: Л. Чуркина и Е. Михеева

Редактор Л. Утехина

Заказ б2/9 Изд. № 1849 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 за1держ ки, ec;."I не считать,времени. icavroro преобразования из аналоговой формы в цифро вую. При со в реме нных опособах преобра3oIBBIHIHsI это время достаточно мало.

Предмет изобретения

Устройство .тля ада|пти вной временной дискретива ции а61алОго вы х вели чи н, содержащее КЛЮЧП, ГгCICJICдОВатЕЛЬНО СОЕдИ НЕН НЫЕ И ПОдключеппые к блоку управления, коммутатор, а палого-пифро вой преобразователь, сумматор и бло к о перати в ной памяти, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы при д1искретизации и:кснтроле нескольких величин, o:o содержит последовательно включенные блоки дпфферсици ро ва ния, вход первого из которых соедиие н с выходом коммутатора, а их вых оды через до полнительные а налотоцифро вые преобразователи подплючаны алло ,входам сумматора; при чем выход а нало гоцифрового преобра зо вателя соединен со входами двух ключей, выходы которых под1ключены соот ветстве н но к,выходи:ому заики,му устройства и ко вхiopy блошка о перати вной памяти, а у пра вляюц1ие:входы соединены с 1выходом блока опер ати1в ной,памяти, подклюHBHно го к одному из входов сумматора, и с выходом блошка управления.