Способ определения значения корня квадратного из суммы квадратов ограниченного числа заданных величин и устройство для его осуществления

Способ определения значения корня квадратного из суммы квадратов ограниченного числа заданных величин и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

cf.

Ъ.

Класс 42m, 4 № 320952

СССР!

7 ФУРЛАл . Q. A Итв,, 1."Н11,е

hatt(jf,.t j . - . г с!i.а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б. 3. Михлин

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЯ КОРНЯ

КВАДРАТНОГО ИЗ СУММЫ КВАДРАТОВ ОГРАНИЧЕННОГО

ЧИСЛА ЗАДАННЫХ ВЕЛИЧИН И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Заявлено 16 сентября 1958 г. за ¹ 607763/26 в Комитет по лелагя изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений>. ¹ !3 за 19;>9 г, При многих исследованиях или расчетах необходимо определять с высокой точностью значения корня квадратного из суммы квадратов ограниченного числа заданных величин. Так, например, при определении модуля вектора в некоторых исследованиях необходимо производить такую математическую операцшо по результатам трех его составляющих с точностью выше 0,01 io.

Известные способы определения значения корня квадратного из суммы квадратов заданных величин или не обеспечивают достаточной точности, или же сложны по своей конструкции.

Предлагаемый способ и устройство для определения значения

° а 2

V = R / ; у,. не имеют этих недостатков. Для осуществления этого

i — -! способа требуется один квадратирующий элемент для возведения в квадрат всех входных величин и для извлечения корня квадратного из суммы квадратов этих величин. Применение усилителей переменного тока значительно упрощает схему.

С целью упрощения устройства на вход квадратирующего элемента подают в течение некоторого промежутка времени электрические импульсы, пропорциональные по амплитуде заданным величинам, а затем в течение такого же промежутка времени — одинаковые по амплитуде импульсы той же длительности, изменяют амплитуду, этих одинаковых импульсов до Трх пор, пока она не будет равна среднему значению ампли№ !20952 туды первой серии импульсов, и по напряжению на выходе квадратируюшего элемента определяют результат вычислений. Чтобы определить равенство среднего значения амплитуды первой серии импульсов, амплитуде одинаковых импульсов, в рассматриваемом устройстве применен фильтр, настроенный на частоту, период которой равен суммарному времени прохождения импульсов, а для автоматической установки необходимой амплитуды серии одинаковых импульсов выход квадратируюшего элемента соединен через фильтр, усилитель и распределительные цепи с его входом. При этом обеспечение одинаковой длительности импульсов достигатся включением прерывателя во входную цепь квадратирующего элемента, замыкаюшего электрическую цепь на время, меньшее чем время включения источников, подающих сигналы, пропорциональные заданным величинам.

Сущность предлагаемого метода иллюстрируется схемой, приведенной ня фиг. 1.

Напряжения U,, U> .... l„соответственно пропорциональные заданным величинам, подаются к клеммам переключателя 1. Последовательно во времени эти напряжения через ключ 2, находящийся в положении 3, подаются через прерыватель 4 к специальному квадратируюшему элементу 6. Этот элемент обеспечивает преобразование амплитуды подаваемого к нему напряжения в выходной сигнал, пропорциональный, с необходимой. точностью, квадрату под«еденного напряжения. Напряжение V, выражающее результат операции, подается к указанному квадратирующему элементу также через прерыватель 4 при нахождении ключа 2 в положение 6.

Работа всех коммутирующих элементов — ключа 2, переключателя 1 и прерывателя 4 синхронизирована. В связи с этим ключ 2 находится в положении 3 в течение некоторого времени Т> до тех пор, пока переключатель 1 последовательно во времени не подключит каждую из его клемм «цепь квадратируюшего элемента. После подключения какой-либо из этих клемм прерыватель 4 замыкается и находится в замкнутом положении определенное время т, меньшее, чем наименьшее время подключения указанных клемм. Такой характер работы коммутирующих элементов обеспечивает прохождение в течение времени Т, последовательности импульсов через квадратирующий элемент, .как это показано на фиг. 2, После перехода переключателя в положение 6 в результате работы прерывателя через квадрятирующий элеМсНТ проходят серии импульсов, имеюших ту?Kc длительность t и одинаковую амплитуду напряжения 1 . Эти серии импульсов проходят

«течение времени нахождения переключателя в положении П, обозначенного ня фиг. 2 как время Т>. Если T,=T = — Т, то как показывает гармонический анализ, при равенстве средних значений рассматриваемых серий и последовательности импульсов на выходе квадратирую1 щего элемента, напряжения частоты /--, . оудет отсутствовать. Прн неравенстве рассматриваемых редних значений импульсов и Bx последовательности на выходе квадратируюшего элемента можно выделить напряжение частоты, ямпчитуда которого пропорциональна разности этих средних значений, я фаза зависит от того, какое из укязанIlhIx значений больше.

В связи с этим при отлтствии напряжения частоты f на выходе квядрятируюшего элемента можно написать следующее очевидное равенство, выражающее равенство средних значении серии и последовательности импульсов: № 120952 где n — число импульсов в серии.

Равенство (1) можно переписать в виде:

V =- К1 U >—, U —: — U... (2) 1 где К—

)/ и

Таким образом, при использовании рассмотренных системы коммутации и схемы включения квадратирующего элемента можно произвести заданную математическую операцию, подбирая напряжение 1 до тех пор, пока на выходе квадратирующего элемента не исчезнет составляющая напряжения рассчитанной частоты. Подбор необходимого напряжения U может быть обеспечен и автоматически схемой, приведенной в правой части фиг. 1. В эту схему входит фильгр 7, настроенный на частоту f, усилитель 8 и выпрямитель 9. С фильтра снимается сигнал частоты f и после усиления и выпрямления подается к квадратирующему элементу, с которого снимается сигнал на фильтр. Такая схема при достаточном коэффициенте усиления усилителя обеспечивает создание глубокой отрицательной обратной связи и восстановление с большой точностью напряжения U, удовлетворяющего равенству (2).

В связи с применением в указанной схеме глубокой отрицательной обратной связи точность рассматриваемого счетно-решающего устройства зависит только от стабильности закона квадратирования используемого для этой цели элемента.

Предмет изобретения

1, Способ определения значения корня квадратного цз суммы квадратов ограниченного числа заданных величин посредством вычислительного устройства, содержащего квадратируюший элемент, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения устройства, на вход квадратирующего элемента подают в течение некоторого промежутка времени электрические импульсы, пропорциональные по амплитуде заданным величинам, а затем в течение такого же промежутка времени — одинаковые по амплитуде импуль-ы той же длительности, изменяют амплитуду этих одинаковых импульсов до тех пор, пока она не будет равна среднему значению амплитуды первой серии импульсов, и по напряжению на выходе квадратирующего элемента определяют результат вычислений.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отл и ч а юш е е с я тем, что. с целью определения равенства среднего значения амплитуды первой серии импульсов амплитуде одинаковых импульсов, в пем применен фильтр, настроенный на частоту, период которой равен суммарному времени прохождения импульсов.

3. Устройство по п. 2, отл и ч а ющ ее с я тем, что, с целью аптоматической установки необходимой амплитуды серии одинаковых импульсов, выход квадратируюшего элемента соединен через фильтр. усилитель и распределительные цепи с его входом.

4. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ e e с я тем,.что, i целью обеспечения одинаковой длительности импульсов, во входную цепь квадратирующего элемента включен прерыватель, замыкающий электри вескую цепь на время, меньшее, чем время включения источников. подающих сигналы, пропорциональные заданным величинам. № 120952 ч б

Фиг 1

Фиг 2

Коми с но аслам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Гр. 174

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 и. л. Зак. 1108

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Ц

Ог

Я г

l ю

Подп. к печ. 18.XII-59 r.

Тираж 470 Цена 50 коп.