SU1536412A2 - Устройство дл распознавани образов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  контрол  и диагностики механизмов. Цель изобретени , заключающа с  в повышении точности устройства, достигаетс  введением четвертого счетчика, что позвол ет осуществл ть многократное измерение параметров диагностируемого механизма за один цикл его работы. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  диагностики механизмов .

Цель изобретени  - повышение надежности распознавани .

На фиг. I представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока управлени  .

Устройство (фиг. 1) содержит датчики 1 сигналов, усилители 2, аналоге- вый коммутатор 3, первый фильтр 4, детектор 5, второй фильтр 6, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 7, дифференцирующий элемент 8, первый ключ 9, первый источник 1C опорного напр жени , первый компаратор 11, второй источник 12 опорного напр жени , триггер 13, формирователь 14, элемент ИЛИ 15, первый блок 16 пам ти, блок 17 управлени , второй 18 пам ти, дешифратор 19, первый 20, второй 21 и третий 22 счетчики, третий блок 23 пам ти, первую линию 24 задержки, сумматор 25, вычитатель 26, второй ключ 27, блок 28 элементов ИЛИ, четвертый счетчик 29, инвертор 30, второй компаратор 31, индикаторы 32, элемент ИЛИ-НЕ 33, посто нное запоминающее устройство 34, вторую линию 35 задержки .

Блок 1 7 .управлени  (фиг.2) содержит первый 36 и второй 37 триггеры, первый 38, второй 39 и третий 40 элементы И, первый 41 и второй 42 элементы ИЛИ, сдвоенный тумблер 43 и генератор 44. Тумблер 43 показан в положении Обучение.

Устройство работает следующим образом .

В режиме обучени  распознаванию объектов, например прецизионных лентопрот жных или подобных механизмов с движущимис  узлами, в объекте распознавани  креп тс  датчики. Датчики могут иметь различное исполнение, реагировать на механические возбуждени , ускорени , перемещени  или

(J

С

оОС

а

42i

ьс

N

акустические сигналы по трем взаимно перпендикул рным координатам.

Процесс обучени  начинаетс  подачей импульса Пуск на первый вход устройства. По этому сигналу происходит установка в О первого, второго , третьего счетчиков и установка в состо ние I триггеров 36 и 37 блока 1 7 управлени . Кроме того, по переднему фрон- ту этого импульса формирователь 14 формирует импульс, по которому происходит подготовка АЦП 7 и триггера 13 к работе. Па врем  действи  импульса с выхода формировател  14 первый ключ 9 пропускает на свой выход первое опорное напр жение, которое беретс  заведомо большим второго опорного напр жени . Первый компаратор 11 в этом случае имеет на своем выходе нулевой потенциал. По окончании времени действи  импульса с выхода формировател  14 первый ключ переключает на свой выход напр жение с выхода дифференцирующего элемента 8. После прин ти  сигнала на выходе второго фильтра 6 установившеес  значение напр жени  на выходе дифференцирующего элемента становитс  меньше второго опорного напр жени . Благодар  этому триггер 13 устанавливаетс  в единичное состо ние положительным фронтом с выхода первого компаратора 11 и производит запуск АЦП 7 передним фронтом своего выходного сигнала. Необходимость определени  момента установившегос  сиг нала на выходе второго фильтра 6 вызвана присутствием переходных процессов в измер емом сигнале при переключении сигналов с датчиков 1 с помощью коммутатора 3 и переключением отдельных полос первого фильтра 4. Три сигнала с датчика 1 по координатам X, Y и Z усиливаютс  усилителем 2 и подаютс  на аналоговый коммутатор 3, который пропускает на свой выход только один из входных сигналов в зависимости от состо ни  счетчика 20, дешифрируемого дешифратором 19. Этот сигнал поступает на первый фильтр 4, выполненный в виде управл емой гребенки фильтров. Амплитудно- частотна  характеристика этого фильтра  вл етс  регулируемой и пропускает только определенную часть спектра входного сигнала, завис щую от кода на выходе счетчика 21. У выбранной части спектра входного сигнала выдел етс  огибающа  па детекторе 5 и отo

5

0

5

0

35

40

45

50

55

фильтровынаютс  сигналы негущен частоты на втором фильтре б, выполненном в виде фильтра нижних частот. Напр жение с выхода второго фильтра 6 поступает на АЦП 7, где происходит преобразование его в цифровой код по переднему фронту сигнала с выхода триггера 13. Но окончании преобразовани  АЦП 7 формирует положительный фронт на служебном выходе, который через третий информационный вход блока 17 управлени  и открытый элементом И 40 по первому входу тумблер 43 проходит на второй выход блока 17 управлени . Этот сигнал далее поступает на синхронизирующий вход записи второго блока 18 пам ти. По его переднему фронту происходит запись цифрового кода с выхода АЦП 7 в соответствующую  чейку пам ти. Адрес  чейки блока 18 пам ти определ етс  цифровым кодом на втором 21 и четвертом 29 счетчиках, разрешающим сигналом на одном из выходов дешифратора 19 и кодом на выходе блока 28 элементов ИЛИ. Код на выходе блока 28 повтор ет код на. выходе второго ключа 27, открытого разрешающим сигналом с четвертого выхода блока 17 управлени , и, следовательно, код, задаваемый вручную на первой группе входов устройства , поступает на третью группу адресных входов второго блока 18 пам ти . При обучении устройства различным образам объекта датчики устанавливают в соответствующий объект, на первой группе входов устройства устанавливают код образа. По переднему фронту сигнал конца преобразовател  со служебного выхода АЦП 7 проходит через открытый разрешающим потенциалом триггера 37 элемент И 39 и через элемент ИЛИ 42 блока Г/ управлени  на счетный вход первого счетчика 20, переключа  его в следующее состо ние. Соответственно измен етс  положение разрешающего потенциала на выходе дешифратора 19, который подключает сигнал с другого датчика на выход коммутатора 3. Кроме того, также по переднему фронту сигнала со служебного выхода АЦП 7 формирователь 14 формирует импульс, длительность которого равна времени записи информации во второй блок 18 пам ти. По заднему фронту , этого импульса происходит сброс АЦП 7 и триггера 13 и подготовка их к следующему опросу.

153

При опросе всех датчиков в одном члсттчом диапазоне импульс переполнении с выхода первого счетчика 20 переключает второй счетчик 21 в следующее состо ние. Таким образом происходит опрос всех датчиков по всем частотным диапазонам. Их показани  в цифровом виде запоминаютс  во втором блоке 18 пам ти. При опросе последне- го датчика по последнему частотному гтп-шазону импульс переполнени  с выхода второго счетчика 2 поступает на п.- од четвертого счетчика 29 и переключает его в следующее состо ние. При этом происходит повторение опроса все датчиков по всем частотньм диапазонам . Число повторений определ етс  коэффициентом пересчета четвертого счетчика 29 и временем переходных процессов в диагностируемом объекте. При окончании опроса импульс переполнени  с выхода четвертого счетчика 29 поступает на второй вход блока 17 управлени , где устанавливает тригге- ры 36 и 37 в исходное состо ние, снима  тем самым разрешение на работу (блоков пам ти. После этого происходит смена образа исследуемого объекта . Процесс обучени  повтор етс  пу- тем подачи импульса Пуск на первый вход устройства. После обучени  по всем предусмотренным заранее возможным сос .то ни м контролируемого объекта процесс

i

обучени  заканчиваетс .

В режиме распознавани  образов ис- ледуемого объекта тумблер 43 блока 17 управлени  переключаетс  в режим Распознавание. При этом закрываютс  пторой ключ 27, запреща  внешнюю установку номера образа исследуемого объекта, и элемент И 40, запреща  подачу импульсов синхронизации записи по второй блок 18 пам ти. Кроме того,

процесс распознавани  закончитс  лишь

после опроса всех  чеек пам ти всех

занесенных во второй блок 18 пам ти образов исследуемого объекта, дл  чего импульс переполнени  с выхода второго счетчика 21 подаетс  на счет- тили вход четвертого счетчика 29 путем переключени  тумблера 43. Сброс триггера 36 в 31 ом случае осуществл етс  импульсом переполнени  четвертого счет чикл 29. Процесс распознавани  также начинаетс  с установки датчиков I в исследуемый объект, подлежащий контролю . При подаче импульса Пуск на пер- пый nxo;i устройства начинаетс  про

./ 20 5 0

.«

.,

э

«

5

2

цесс опроса датчиков, аналогичный процессу опроса в режиме Обучени . Однако цифровые данные исследуемого объекта записываютс  в первый блок 16 пам ти. При определенном числе опросов всех датчиков по всем частотным диапазонам импульсом переполнени  с третьего счетчика 22 триггер 37 устанавливаетс  в исходное состо ние. При этом устройство переходит в режим сравнени  полученных данных с данными, хран щимис  во втором блоке 18 пам ти . При этом разрешающие потенциалы, поступающие на элемент И 38, открывают его и разрешают работу генератора 44. Кроме того, разрешающий потенциал с первого выхода блока I7 управлени  переводит первый 16 и второй 18 блоки пам ти в режим считывани . Импульсы с генератора 44, поступа  на первый счетчик 30 и далее на второй 21, третий 22 и четвертый 29 счетчики, опрашивают  чейки пам ти блоков 16 и 18 пам ти. При этом информаци , считанна  с одноименных  чеек пам ти пер- ., вого блока 16 пам ти, в котором имеетс  информаци  об исследуемом объекте , и второго блока 18 пам ти, в котором хран тс  данные об этом объекте с соответствующим образом, подаетс  на отдельные входы вычитател  26. Разность между ними по абсолютной величине подаетс  на информационный вход . сумматора 25, на счетный вход которого подаетс  с некоторой задержкой на линии 35 задержки импульс с генератора 44, осуществл   суммирование хран щейс  в сумматоре 25 информации с цифровым кодом с выхода вычнтател . При сравнении всех  чеек пам ти первого блока 16 пам ти с  чейками отдельного образа блока 18 пам ти на сумматоре имеетс  число, показывающее степень расхождени  исследуемого объекта с сравниваемым образом. Это число сравниваетс  с числом, хран щимс  в ПЗУ 34 на втором цифровом компараторе 31. Если оно меньше этого числа, то принимаетс  решение о совпадении исследуемого объекта с данным образом, на его выходе по вл етс  логическа  единица. В противном случае этого не происходит. Импульс переполнени  с третьего счетчика 22 поступает на вход приема третьего блока 23 пам ти, записыва  в него по адресу, определ емому кодом на чет- веотом счетчике 29, логический сигнал

с выхода второго компаратора 31. Импульс переполнени  с ьыхода четвертого счетчика 29 через линию 24 задержки поступает на вход обнулени  сумматора 25. Этот импульс поступает также через замкнутые контакты тумблера 43 на п тый выход блока 17 управлени  и далее на счетный вход четвертого счетчика, переключа  его в следующее состо ние. Процесс сравнени  данных первого блока Б пам ти с другими датчиками пам ти блока 18 пам ти продолжаетс . По окончании процесса сравнени  данных импульс переполнени  с третьего счетчика 22 через элемент ИЛИ 41 устанавливает триггер 36 блока 17 управлени  в исходное состо ние, прекраща  работу всего устройства. При этом один из индикаторов 32 показьюает соответствующую индикацию об объекте. Если ни один из заранее записанных в блок 18 пам ти образов не совпадает с образом исследуемого объекта, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 33 по вл етс  логическа  единица, включающа  один из индикаторов 32, обозначающий неопознанный об

5

0

5

Claims (1)

1. раз объекта, который в дальнейшем необходимо будет проанализировать и, в случае необходимости, записать его данные в отдельные  чейки блока 18 пам ти. Дл  устранени  индикации последней ситуации в процессе сравнени  данных элемент ИЛИ-НЕ 33 закрываетс  логической единицей с седьмого выхода блока 17 управлени . При подаче следующего сигнала Пуск третий блок 23 пам ти обнул етс  по переднему фронту сигнала с седьмого выхода блока 17 управлени . Формула изобретени 

   Устройство дл  распознавани  образов по авт.св. № 1361589, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства, выход переполнени  второго счетчика соединен с вторым входом блока управлени  через четвертый счетчик, вход Сброс которого соединен с входом Сброс устройства, информационный выход четвертого счетчика соединен с третьим адресным входом первого и второго блоков пам ти.

   Фиг. I