Функциональный преобразователь

Функциональный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач. Поставленная цель достигается введением второго блока 25 выделения разности модулей от суммы и разности сигналов (X и Y, X и h), что позволяет воспроизводить характеристики типа зона нечувствительности , ограничение, мягкое ограничение зона нечувствительности с ограничением и кусочно-линейно аппроксимированные квадратные, экспоненциальные и синусоидальные и пр. функции. Вид и точки перегиба нелинёйного преобразования задаются уровнем опорных напряжений Y и h и знаком суммирования сигналов на алгебраическом сумматоре. 2 ил-о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„12 8778

А2

rsi)4 С 06 С 7 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1150632 (2 1) 3972491/24-24 (22) 26.08.85 (46) 23.03.87. Бюл. 5.- 11 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе и Лаборатория проблем управления Научного совета по комплексной проблеме АН СССР (72) В.Н.Парамонов, А.П.Роганков и В.Г.Языков (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1150632, кл. С 06 G 7/26, 1983. (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач. Поставленная цель достигается введением второго блока 25 выделения разности модулей от суммы и разности сигналов (Х и У, Х и h), что позвбляет воспроизводить характеристики типа "эона нечувствитель-, ности","ограничение", "мягкое ограничение", "зона нечувствительности с ограничением" и кусочно-линейно аппроксимированные квадратные, экспоненциальные и синусоидальные и пр. функции, Вид и точки перегиба нели- . нейного преобразования задаются уровнем опорных напряжений Y u h и знаком суммирования сигналов на алгебраическом сумматоре. 2 ил.

1 12987

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт,св, Ф 1150632.

Цель изобретения — расширение класса воспроизводимых функций.

На фиг, 1 приведена функциональная схема функционального преобраэотеля; на фиг. 2 — статические характеристики преобразователя (2а — огра- 1О ничение, 2S — мягкое ограничение, 2 6 — зона нечувствительности, 2 z зона нечувствительности с ограничением, 2 д и 2 е — кусочно-линейно аппроксимированные синусоидальные функ- 15

+ +5 ции на диапазонах — — и — — соответ2 4 ственно).

Функциональный преобразователь содержит пять операционных усилите- ZO лей 1-5, основной 6 и дополнительный

7 алгебраические сумматоры, восемь коммутирующих диодов 8-15 и восемь нагрузочных резисторов 16-23, Е

Z и Z,, — соответственно первый,. вто- 25 рой и третий выходы преобразователя, причем элементы 1-3, 8-11, 16-19 и

4, 5, 7, 12-15, 20-23 обоазлот соот. ветственно первый 24 и второй 25 блоки выделения разности модулей от сум- 30 мы и разности сигналов (Х и У, Х и h)

Х, Y u h — сигналы соответственно на первом, втором и третьем входах преобразователя.

Работа функционального преобразователя (для случая, когда входными сигналами преобразователя являются

X(t), Y(t) и h(t), описывается соотношениями, обеспечивающими выполнение операций выделения разности моду- 4б лей от суммы и разности двух сигналов

К„=+К,(X(.с) + Y(t)k — !Х(с)— — У(с)Ц (1)

Е, =-+К (1Х(с) + h (t)l

-(Х(. ) — Ь(.) 1, (2) где Z u Z — выходные сигналы первоз

ro и третьего выходов преобразователя, соответственно

К и К вЂ” коэффициенты усиления

1 первого и второго блоков 24 и 25, соответственно 55

X(t), Y(t) и h(t) — входные сигналы преобразователя.

Работа устройства для случая входных сигналов Х(с), Y „ e. один из

78 2 входов з афиксиронл н — Y (t) = Y. a на вход h сигнал не подается) описывается следующими соотношениями (для

К = 0,5), I. Ограничение (фиг. 2а) X npu I X(t)l Y ) (3) при l Х(с) l; l У.) Z

+2Х при l X(t)l < (Y„l (4)

Х+ У, при l Х(с) 1 >, l Y I

1II. Зона нечувствительности (фиг. 2Ь) - для случая вычитания сигналов в основном алгебраическом сумматоре 6.

О, при l X(t)l i l Y -Х "- Y, при 1 X(t)l > l Y,), (5) где Š— выходной сигнал преобразователя по второму выходу;

Y — опорное напряжение для формирования нелинейных характеристик преобразователя.

Аналогичными соотношениями описывается работа преобразователя по выходам Z и Л при отключении сигнала

Y и подаче на выход блока 2 опорного сигнала Ь

Работа предложенного устройства для случая входных сигналов X(t), Y h описывается соотношением

7. = —,1((К,!X(t) + Y,l ° К X(t)

+ h.}) — (К,! X(t) — У l К,l х(с) — h„ ))+ К X(t), (6) где К, — коэффициент усиления основного алгебраического сумматора 6 по второму входу X(t), В случае отключения сигнала Х(с) от основного алгебраического сумматора 6 на выходе Z преобразователя

2 формируется нелинейная характеристика типа зона нечувствительности с ограничением" — фиг. 2 . В остальных случаях на выходе Z могут бьггь сформированы кусочно-линейно аппроксимированные квадратичные, экспоненциальные, синусоидальные, косинусоиpàëüHûå и прочие функции.

На фиг. 23, а представлены кусочнолинейно аппроксимированные синусоиII, "Г1ягкое" ограничение (фиг. 2 6)— для случая суммирования сигналов в основном алгебраическом сумматоре 6.

3 1298778 4 дальные функции на диапазонах Например, пля аппроксимации синусон5Л и -- соответственно. В зависи- дальной Функции в диапазоне — — со2 мости от логики построения аппрокси- отношение (6) выглядит следующим обмирующей функции соотношение (6) будет видоизменятьс я по виду и Форме. (2K + 2;, + K ) Х(г), при X(t) I Yî1

Z, = (2К + Кз X(t) + 2К1Yî 1 при с 1 Х(с) с 1 Ь ; (7)

К X(t) + К(К Y, + К h, при ) X(t) I > h„) Знаки входов основного алгебраического сумматора 6 (суммирование, вычитание сигналов 4,, Х и Х) опре- 15 деляется видом аппроксимируемой функции или видом функции нелинейного преобразования, Сущность изобретения сводится к совмещению функций 2-Х нелинейных gg преобразователей блоков 24 и 25, выполняющих различные функции преобразования (в данном случае управляемый ограничитель напряжения и управляемая зона нечувствительности), что позво- 25 ляет решать дополнительно задачи аппроксимации степенных, экспоненциальных, синусоидальных и пр. функций.

Формула изобретения 30

Функциональный преобразователь по авт. св. N- 1150632, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения класса воспроизводимых функций, в него введены четвертый н пятый опе- З5 рационные усилители, третья и четвертая пары коммутирующих диодов, четыре нагрузочных резистора и дополнительный алгебраический сумматор, выход которого является третьим выходом преобразователя и соединен с третьим входом основного алгебраического сумматора, подключенного вторым входом к неинвертирующему и первому инвертирующему входам соответственно четвертого и пятого операционных усилителей, соединенных выходами с общими выводами третьей и четвертой пар встречно-параллельно включенных коммутирующих. диодов, свободные выводы коммутирующих диодов третьей и четвертой пары через соответствующие нагруэочные резисторы подключены к шине нулевого потенциала и к соответствующим входам дополнительного алгебраического сум- матора, инвертирующий вход четверто-о операционного усилителя соединен с вторым инвертирующим входом пятого операционного усилителя и третьим информационным входом преобразователя.

1298778

Составитель Н.Зайцев

Техред И.Попович КорректоР А.Обручар

Редактор В.Данко

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 892/53

Производственно -полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,