Документ: Регулирование качества продукции средствами активного контроля., страницы 416-420

графика в его пределах, можно измерять амплитуду реализации при каждом заданном значении аргумента t с определенной точностью. Измеренная амплитуда преобразуется в двоичный код, причем но мер интервала несет информацию о величине амплитуды кривой при прохождении линии графика через этот интервал. Линия мо жет попасть сразу в два (или более) интервала квантования. Это объясняется конечными размерами линии графика и чувствитель ных элементов. В этом случае измеряемой амплитуде следует при писать величину, определяемую наименьшим номером интервала квантования.

Второй узел входного устройства обеспечивает преобразование случайных функций, представленных в виде напрерывных напря жений, в двоичный код с последующим вводом его в Д И К С с про межуточной записью или без нее.

Когда на вход системы поступает цифровая информация, то входные устройства выполняют лишь функцию согласования кодов.


2. Запоминающие	устройства (ЗУ), обеспечивающие				запомина
ние значений ординат	реализаций		исследуемых случайных функ
ций на все время измерения.		Устройства		выполнены на	магнитном
барабане и на магнитной ленте, которая				используется	при иссле
довании реализаций	случайных		функций с широким		спектром.
В ЗУ обеспечивается	также	образование		необходимого	сдвига т

при измерении оценок корреляционной функции. Емкость питания

ЗУ	на магнитном	барабане обеспечивает		запись		1024	равноотстоя
щих ординат реализаций случайной функции.
	3. Арифметическое устройство		(АУ),	производящее логические
и	арифметические	операции над	числами,		поступающими из			ЗУ
для вычисления оценки корреляционной				функции			процесса и	ее
производных. АУ построено по параллельному						принципу с приме
нением бессдвигового метода выполнения умножения.
	Оценка корреляционной функции К*(т)				процесса		вычисляется
в АУ в соответствии с выражением

/ о

п I

m. (525)

где fo — частота дискретизации

х = -k^ ; Ä=» 1, 2, . . . , т ; т « У Ѵ .

to

В соответствии с выражением (525) АУ содержит накапливаю щий сумматор и схему выполнения умножения.

Операции деления можно избежать, если принять N — 2т. Тогда деление в АУ сводится к переносу запятой в окончательном резуль тате на m разрядов влево.

4.Выходные устройства, преобразующие результаты измерений

впригодную для дальнейшего использования форму. Выходные устройства позволяют получить результаты измерений в виде циф-

29-2891

425

ровых таблиц,		напечатанных	на бумаге в	десятичной		системе,
в виде графиков на бумажной ленте или непрерывных					напряжений.
5.	Устройство управления		(УУ), синхронизирующее			работу
всей	системы.
Измерение одной точки оценки корреляционной					функции при
усреднении по		1024 отсчетам	производится	примерно за 0,05 с.

Печатающее устройство, в качестве которого используется электри ческая машинка, производит печать результатов со скоростью трех трехразрядных десятичных чисел в секунду.

Рассмотренные устройства для корреляционного анализа слу чайных процессов и последовательностей являются довольно слож ными, требуют высокой квалификации при их обслуживании.

Задача по определению параметров корреляционной

функции

может быть существенно упрощена, если заранее

известен

общий

вид корреляционной функции для заданного класса

технологиче

ских

объектов [138].

Как отмечалось, отклонение размера хпп-то

изделия

от

номина

ла складывается, как правило, из трех компонентов:

систематиче

ской

составляющей

{Іп},

функциональной

составляющей {\хп}

и собственно случайной составляющей {£«}.

Корреляционная функция случайной составляющей возмущения

технологического процесса в общем случае имеет вид

Кх

(т) =

К , (х) + К; (т) +

К*

(х) +

(х),

(526)

где

ЛГу. (т) —корреляционная

функция

случайной функцио

нальной

составляющей;

К с (t) —- корреляционная

функция

собственно

случай

ной составляющей;

[ <J2, если

T =

0

К с ( т ) =

= ( 0 , если

хфО

(527)

Кр.с (т) и

(т) — взаимные

корреляционные

функции

функцио

нальной

и

собственно

случайной

составляю

щей.

В большинстве практических

случаев

собственно

случайная и

функциональная

составляющие

имеют слабую

взаимную

корре

ляцию, поэтому

составляющими

( т )

и

(т) в

выражении

(526)

можно

пренебречь.

Тогда

/С,(х) =

ад

+

^ ( х ) .

(528)

Как указывалось, обширный класс технологических

процессов

имеет корреляционную функцию вида

/Сй

=

<з2е~л | т

| .

(528а)

С учетом выражений

(528а), (527) и

(528)

для т =

0

П р и т > 0

АС, (0) =

^ =

0 2 +

0

2 .

(529)

Рассмотрим отношение Кх (t)	для двух моментов			времени и х2,
не равных нулю:
	f	(т2	>•:!) .	(530)
При т 2 = т х + 1
=	е-*	=	г.	(531)

На рис. 203 приведено устройство, в котором вычисляется вели чина г в соответствии с выражением (531). На вход устройства на каждом такте фиксированного отрезка последовательности подает-

>			САСМа
>			синхронизации -M
			V
		- і — i -		Z U
С		- і — i -
С			I
да			I
с,			I
с,						V;
						V;		шШ Вы
f	i							шШ Вы
f	i							числения
f LX!L-2JL		a						среднего
f LX!L-2JL		a				А	Н		ДЗ
			'	X		А	Н
			А- !/7.		u м. </,		M J ,	\олскды	Кг
			А- !/7.		u м. </,		M J ,	\чклшя\hue.	Кг
								реднего
					4P,
Рис. 203. Схема устройства для определения							коэффициента		корреляции
ся величина хп (п — 1, 2,. . .,					N), которая		запоминается одновре
менно на двух входных конденсаторах						(в данном случае на Ct				и С5 .
При этом		в четырех других		входных		конденсаторах			С3 — С6	хра
нятся напряжения хп-г (в С3					и С4 ) и х п - і		(в С5	и Сб).	Коммутация

на запоминание входного напряжения осуществляется через контак


ты Пу и П2 шагового искателя,				а считывание		информации		об	n—-2
и n — 1 тактах происходит			соответственно		через контакты			Пъ	и П^.
Работой	шагового	искателя		управляет	система		синхронизации
с технологическим		процессом. Напряжения хп,				хп-і	и хп-і поступают
на усилители Уі, У3 и У2.			Одновременно		на усилители			поступает
среднее	значение	последовательности тх,				вычисляемое в			блоке

29*

427

среднего значения. На выходе усилителей на каждом					такте	обра
зуются центрированные значения			величин хп,	хп-і и	хп-г-
		х„-і = хп-\	— тх;
		Хп—2 = Хп—о	'"дГ"
В множительных звеньях МЗі			и М32 образуются		произведения
величин Хп-Хп-г	и Хп-Хп-і	соответственно.
Далее на каждом такте оба произведения				суммируются		в соот

ветствующих блоках вычисления среднего. Блок вычисления сред

него в данном устройстве целесообразно

выполнить

в соответствии

с рис. 184, а. На выходе этих блоков

образуются величины Кі И Кг.

Кг

= Кх

(X =

1) =

2 ( % „

-

тх)

(*„_,

-

тх);

(532)

Л = І

А Г

- 2

Кг

=* Кх (т =

2) =

V

(*„ -

тх) (хп_2

-

m,).

Величины Кі

и /Сг поступают

на выходы делительного

звена

ДЗ,

на выходе которого образуется в соответствии с (531)

величина г.

Применение

в данной

схеме

делительного

звена

целесообразно

лишь в том случае, когда требуется

осуществлять

автоматический

ввод величины г в схему управляющего устройства. Управление

ра

ботой коммутирующих элементов в данном устройстве

осуществ

ляется от схемы

синхронизации.

Полученное

значение

величины г

для процесса с корреляционной

функцией

вида (528, а)

позволяет

определить дисперсию

функциональной

составляющей

о 2 :

а2

=

(-•

')

=

* L .

(533)

|

l

r

Подставляя формулу

(533)

в выражение

(529), получим значе

ние дисперсии для собственно случайной составляющей

а? = о 2 — а 2 .

Таким образом, рассмотренное устройство	позволяет	наряду
с определением параметра г технологического	процесса	решить

важную задачу определения дисперсии функциональной и собствен но случайной составляющих возмущения.

§ 55. УСТРОЙСТВА Д Л Я	О П Т И М А Л Ь Н О Г О У П Р А В Л Е Н И Я
Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И М И	ПРОЦЕССАМИ

В гл. IV были определены оптимальные алгоритмы подналадки для стационарных и нестационарных технологических процессов при марковской модели случайной функциональной составляющей возмущения {(in).

428

Материал: Регулирование качества продукции средствами активного контроля.

Смотрите также: