Генератор колебаний заданной формы

Генератор колебаний заданной формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ, содержащий задающий генератор, интегратор и группу звеньев, состоящих из последовательно соединенных умножителя и сумматора, выход задающего генератора соединен с входом интегратора и является первым выходом генератора, выход интегратора подключен к первым входам умножителей звеньев , другой вход сумматора первого звена соединенС выходом, задающего генератора, выход сумматора k-ro звена (k 1, п-1) является (k+l)-M выходом генератора, соедине с другим входом умножителя (k+l)-ro звена и с другим входом сумматора (k+2)-ro звена, отличающийс я тем, что, с целью расширения класса формируемых колебаний, он содержит дополнительный интегратор, вход которого соединен с выходом задающего генератора, выход дополнительного интегратора является вторым i выходом генератора и соединен с другим входом умножителя первого звена 1(Л и другим входом сумматора второго звена. P.(,t)J оо со 00 Р„,.,М}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1013981

5(59 G06G 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ генератора, выход интегратора подклю. чен к первым входам умножителей звеньев, другой вход сумматора первого звена соединен с выходом задающего генератора, выход суммато ра а-го звена (k = 1, и-1) является (k+1)-и выходом генератора, соедине с другим входом умножителя (k+1)-го звена и с другим входом сумматора (k+2)-ro звена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения класса Формируемых колебаний, он содержит дополнительный интегратор, вход которого соединен с выходом задающего генератора, выход дополнительного интегратора является вторым выходом генератора и соединен с дру" Q

И гим входом умножителя первого звена и другим входом сумматора второго звена. С::

7-е габен а-с

Фепо

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРьп ий (21) 3356362/18-24 (22) 16.11.81. (46) 23.04.83. Бюл. ll 15 (72) В.С. Попенко, H.È. Кудряшов, Г.А. Пономарев и С.Н. 6аблий

° ° ° ° ° ° °

53) 681.3(088.8}

56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 71 2979339/18-24, кл. G 06 G 7/26, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР 326589, кл. G 06 G 7/26, 1969 (прототип)..(54) (57) ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ ЗАДАННОЙ

ФОРМЫ, содержащий задающий генератор, интегратор и группу звеньев, состоящих из последовательно соединенных умножителя и сумматора, выход задающего генератора соединен с входом интегратора и является первым выходом

ЕНИЯ

1013981

Изобретение относится к вычисли— тельной технике и может быть использовано в различных устройствах автоматики и телемеханики, в частности, 5 в качестве генератора канальных сигналов в многоканальных системах связи, телеуправления и при решении кра евых задач математической фиэикидля моделирования бегущих волн, Известно устройство (1) для моделирования процесса распространения электромагнитных колебаний, схема которого синтезирована по дифференциальному уравнению вида

Pï(C)+2(C ) Pï(C)- n(n+4 P„(t)=O где Р„(1)- полином и-го порядка — и

2, р (t)=2 е (" е ) (1) и и"

Однако данное устройство позволяет, воспроизвести (получить) колебание, описываемое полиномом вида (1) только одного, определяемого заданными начальными условиями порядка, и не обес. печивает воэможности одновременного воспроизведения колебаний, описываемых полиномами различных порядков.

Наиболее близким техническим ре- ЗР шением к изобретению является генератор колебаний заданной формы,содер-. ,жащий задающий генератор, интегратор умножители и сумматоры, при этом выход интегратора подключен к входам типовых звеньев, выполненных в виде последовательно соединенных умножите. ля и сумматора, а выход задающего re. нератора подключен к входу сумматора первого звена и входу интегратора, 4р выход которого соединен с входом умножителей первого звена, выход сумматора каждого и-го звена подключен к входу умножителя (и+1)-го звена и входу сумматора (и+2)-го звена (2).

Недостатком данного генератора является ограниченность класса формируемых колебаний, так как он позволяет получать только колебания, по своей форме соответствующие функциям

Чебышева первого рода.

Целью изобретения является расширение класса формируемых колебаний за счет воспроизведения колебаний, опи" сываемых полиномами вида (1) различ" ных порядков.

О

Поставленная цель достигается тем, что в генератор колебаний заданной формы, содержащий задающий генератор, интегратор и группу звеньев, состоящих из последовательно соединенных умножителя и сумматора, выход задающего генератора соединен с входом интегратора, выход интегратора подключен к первым входам умножителей звеньев, другой вход сумматора первого звена соединен с выходом задающего генератора, выход сумматора k-ro звена (k= 1, и " 1) является (k +1)-м выходом генератора, соединен с другим входом умножителя (k+1)-го звена и с другим входом сумматора (k +2)-го звена, введен дополнительный интегратор, вход которого соединен с выходом задающего генератора, выход дополнительного интегратора является вторым выходом генератора и соединен с другим входом умножителя первого звена и другим входом сумматора второго звена.

Переход от генерирования колебаний, описываемых полиномами вида (1) различных порядков, к генерированию колебаний, соответствующих функциям

Чебышева первого рода, осуществляется с помощью изменения начальных условий в дополнительном интеграторе с "1" на "0" и перевода сумматоров из режима суммирования в режим вычитания (в основном интеграторе нулевые начальные условия не изменяют).

В основу построения схемы генератора положено рекуррентное соотноше. ние, связывающее полиномы вида 1 различных порядков

Р (Ц =(2йi1) -Ь P„(C)+ Р „(C), где P — соответственно полиномы (и+1)-го, п-ro,(п-1)-го порядков.

Первые пять подиномов соответствуют уровням Ро(t) = 1; Р ()

"+1 2() = 3 2+ 3t + 1; P3(t)

15t9+ 15t2+ 6t+ 1; P4(t) =- 105t4+

+ 105t + 45Р+ 10t+ 4.

На чертеже изображена структур-ная схема генератора.

Генератор колебаний заданной формы содержит задающий генератор 1, соединенный с интегратором 2, выход которого подключен к первым входам звеньев, состоящих иэ последовательно включенных умножителя 3 и сумматора 4, второй вход которого в первом звене подключен к выходу задающего генератора 1, дополнительный интегратор 5, вход которого соединен с

3 1013gS I 4 выходом задающего генератора 1, а рядков. При этом. на второй вход сум выход - с вторым входом умножителя 3 матора 4 n-ra звена подается колебапервого звена и вторым входом сумма- ние с выхода сумматора 4(n-2)-ro эветора 4 второго звена. на, описываемое полиномом (n-1)-го.

Устройство работает следующим об- S порлдка „1(). разом. Сумматоры в данном случае работаДля формирования колебаний, спи- ют в режиме суммирования. сываемых полкномами вида (1), в ин- Длл Формирования колебаний, описы- теграторы 2 и 5 вводятся начальные ваемых функциями Чебышева первого роусловия "0" и "1", соответственно, 16 да вира То(й) = 1; Т (t) ** t; Tg(t) и устанавливаются сумматоры 4 в режим = 2t -1; Тз() 4t З -3t; Т, (й) суммирования. 8t+ - 8 2+1, в дополнительный инПри включении питания на выходе тегратор 5 вводят нулевые начальные задающего генератора 1 формируется условия и устанавливают сумматоры 4 в колебание прямоугольной формы, соот- и режим вычитания. При этом на выходах ветствующее полиному нулевого поряд- задающего генератора 1, интегратора 5 ка Ро() с длительностью, равной ин- и сумматоров 4 типовых звеньев (умнотервалу интегрирования, выбираемому житель - сумматор}, начинал с первого исходя из максимальной частоты измеря. и последующих звеньев, получаются ко,емого телеметрическим каналом пара- лебания, описываемые функциями Чебыметра. шева соответствующих порядков.

Квантованное по времени постоянное . Число различных функций для описанапряжение, описываемое полиномом ния формируемых генератором колебанулевого порядка Р (й), поступает ний определяется числом каналов в исО э на интеграторы 2 и 5, с выходов кото- 2 пользуемой многоканальнои системе и рых снимаются колебания, описываемые точностью численного моделирования, а функциями времени t и полиномом пер- также особенностями моделирования прового порядка P1(t) = t+1 соответст- цесса распространения бегущих волн.

Использование изобретения в многоВ свою очвредь колебание описыва- канальных системах связи и телеуправлеВ 30 емое временной функцией, поступает на ния позволяет построить генераторное первые входы умножителей совокупности оборудование экономичным, в частности, типовых звеньев (умножитель - сумма- по сравнению с известным устройством тор . На второй вход умножителя 3 пер- для пятиканальнои системы, обеспечивавого звена подается колебание с выхо- ется пятикРатный выигрыш по ч лу ный вмиг ыш по числ блода дополнительного интегратора 5, -, ков, а для деслтиканально" Р описываемое полиномом первого поряд- с половиной раза. При этом в устройка P (t) = t + 1 . На второе и последу» стае используется меньше различных ющие звенья подаются колебания с выхо- блоков, так как длл формирован

1 л фо ми ования коледоа сумматора 4 первого и последую- баний, описываемых полиномами второго и более высоких порядков, используютщих звеньев, описываемые полиномами . второго и более высоких порядков, со ся типовые звенья (умножитель - сумответственно. При этом на второй вход матор }, в то время .ак в баэово о умножителя 3 п-го звена подается Ко екте данная задача решаетсл примененилебание с выхода сумматора 4 (n-1) ro ем интеграторов, сумматоров, умножитеи м лей и инверторов. Этим достигается звена, описываемое полиномом n- го взаимозаменяемость и более высокая напорядка Р (т.). дежность.

С выходов умножителей звеньев колебания поступают на первые входы сум П е лагаемое устройство по сравнению с известным является более униматоров 4, на вторые входы которых в первом и во втором звеньях подаются с колебаниями, описываемыми функколебания с выхода задающего генера- ду с колебаниями, описы тора 1 и дополнительного интеграто- колебания, описываера 5 соответственно, описываемые по-. мме полиномами (1), что,в свою очелиномами нулевого и первого порлд- редь, позволяет расширить класс реков, в третьем и последующем звень- шаемых задач, а именно,обеспечиаа5S . ях - с выхода сумматора 4 первого и ет моделирование процесса распростпоследующих звеньев, описываемые по- . ранения электромагнитных колебаний линомами второго и более высоких по- в направляющих системах.

Использование предлагаемого ге нератора по сравнению . с известным обеспечивает вьигрыш в поме хоустойчивости для многоканальной

1013981 системы лебаний гии и нения. за счет формирования кос большим значением энерувеличения интервала усред3 3 9/59 7 д с

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.д g. 4/g

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. фукалов

Редактор А. Шишкина Техре8 В Аалекорей Корректор Г Решетник аказ 01 Ти аж Оч По пи ное