Устройство для воспроизведения функций двух переменных

Устройство для воспроизведения функций двух переменных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

г

5А .

ОПЙСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕИ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЯПЛЬСХВУ

211» 443595

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (61) Зависимое от авт. свпдетельства267196 (22) Заявлено О,IQ,72 (21 846Я7/I8 2 (51) И Кл. е 06) 7/26 с присоединением заявки

Гасударственный квинтет

Совета Мнннстров СССР оо делаи нзооретеннй н открытей (32) Приоритет—

Опубликовано аО9а @Бюллетень ¹ (53) УЛК681,555, .8 (,О88.8) Дата опубликования описания25,О9,7 (72} Авторы изобретения

О.Н. Сахаров и Б.И. Райгородская

Московскйй ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель

2.5% УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ

ЙЗУХ ПЕРВ12.. ННЫ

Изобретение относится к аналоговой цычР1слительной технике и может найти применение на аналоговых вычислительных машинах при воспроизведении функций двух 5 переменнцх.

Известно устройства по авт. св. Ь 267I96 для воспроизведения функций двух переменных, содержащее линеИные элементы, суммирующий усилитель и диодные функциональные преобразователи с изменяемыми по заданным законам опорными напряжениямиа

Недостатком известного устрой-,„ства является низкая точность воспроизв дения заданного семеИства функций вследствие испальзования принципа кусочно линейной аппрокСИМаЦИи2а

С целью повышения точности ра-2о боты предлагаемое устройство аналогичного назначения содержит два квадратора, входы которых подключены соответственно к источникам напряжениИ, пропорциональных первой и нтороИ переменным, и до2толн iTB15»

2 ный резистор в каждом диодном эле-менте функциональных преобразователей, один зажим которого подключен к точке соединейия основного и компннсирующего диодов, второИ зажим резис" îðà диодных элементов четных функциональных преооразователеи 22рисоединен к выходу »ервого квадра"npa, а второй зажим резистоа диодных элементов нечетных ункциональных преобразователеИ— к выходу второго 22вадратора.

На фиг.I представлена структурная схема устроИства; на фиг.2а — пример кусочно=квадратичной аппроксимации семейства функций двух переменных Х,У ; на фиг.

2б - семейство ошибок и на фиг.2в — аппроксимация этого семеИства.

Функциональные преобразователи I-3 (см.фиг.I) содержат диод ные элементы, в состав которых входят диоды 4Z — 4„ с подключенными к ним резисторами 5 - 5п, бтре, 7т-7к и компенеи уамимй циодамй 8 -B . Выходы диодных элементов подключены ко входу опе3. 44339 рационного усилителя.9. Входы диод. ных элементов по опорному напряжению подключены к выходам линеиных элементов IO. Два остальных входа диодных элементов подключены соответственно к выходам квадраторов

П или I2 и входу устройства. Выходы всех функциональных преобразователей 1-3 подключены ко входу операционного усилителя I3 напря10 жение на выходе которого соответствует воспроизводимой функции.

Для воспроизведения семейства кривых 5 (Х,У) производят кусочноквадратичную аппроксимацию кривых, ограничивающих область определения заданной функции по одной из переменных (например, по У), либо двух других кривь.х, вйбранных в рабочеИ облссти измс нбния переменных,,цля аппроксимации используется метод графической аппроксимации первой пройзводной заданного семейства линейно=ломанными, или производится расчет параметров отрезков IIàðà- 5 б

jijj (X) = jjj 8 х + Cj Х на цВЦ.

1Ы1:ДЫТ ИЗОЪРЕТЕНИЯ устроиство .для воспроизведения функций двух переменных но авт св. 18267I96, о т л и ч а ю щ е ос я тем, что, с целью повышения точностй работы, оно содержит два квадратора, входы которых подключены соответственно к источникам напряжениИ, пропорциональных первой и второи переменным, и дополнительный резистор в каждом диодном элементе функциональных преобразователеИ, один зажим которого подключен к точке соединения основного и компенсирующего диодов, второй зажим резистора диодных элементов четных функциональных преобра= зователей присоединен к выходу первого квадратора, а второй зажим резистора диодных элеыентов нечетных функциональных преобразователейк выходу втодог0 кнадратора.

При этом необходимо, чтобы все зо аппроксуплирующие участки одной кривой или часть их описывались теми

„i8 уравнениями, что и соответствующие им аппроксймирующие участки другой кривой. 36

Для каждого трехвходового дищ ного элемента, воспроизводящего отрезки парабол, задают линейную зависи(лость напряжения отпирания диоq0II 4I - 4У от второИ переменной У. 40

;>ти зависимости представляют собой прямые линии по уравнению

Ой pn 0l, + К У, пр о ходящие через точки открыванйя диода д для двух аппроксимированных кривых.

Таким же образом задается линевйная зависимость от переменной У величины функции f (Q У).

11осле этого устанавливаются, начения коэффициентов 0„,3 „ и

Д для каждого диодного элемента подбором величин сопротивления вход ных резисторов диодных элементов.

i3 качестве опорного напряжения у успользуется выход линейного эле(ента IQ, воспроизводящего зависимОсть Црп - Црд 4. К Д, !олученное таким образом се. ество кривых $ (Х У) IIOclI1)OI43Bo плое функциональным првобрас:оваталем (, показано на:фиг.2а кривой (д ц) . 2 Q сеноество восо оонзво". т; аданное соме ioTIIO (,У) з с определеннои ошибкой, которая представляется в виде кривой (Х,У) (фиг.2б).

СемеИство кривых 3 (Х,У) воспроизводят таким же образом, для чего используют функциональный пре образователь 2 .

Получающаяся на выходе операционного усилителя I3 сумма напряжений соответствующая $ (Х,У) +

+ (1,У), представленная на фиг.

2а кривой, воспроизводит заданную функцию 5 (Х у) с некоторой ошибкоИ 3 (Х,У), которая воспроизводится ункциойальным преобразователем . n

Крйвая «» Я (Х,У) на фиг.2а соответствуат представванню ааданного сенейства. (Х у) суиной трех X) +Ь ""

+х (х,i) +

Практически для брльшинства функциИ двух переменных с достаточйой точностью можно ограничиться представлением заданнои функции в виде суммы трех функций рассмотренного вида.

Использование принципа кусочно-квадратичной аппроксимации по зволяет значительно сократить количество диодных элементов каждого из указанных функциональных преобразователей 1-5 и повысить точность воспроизведения заданногу семейства.