Функциональный преобразователь нескольких переменных

Функциональный преобразователь нескольких переменных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Респубамк

< 636633 (6() Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено01.08.76 (21) 2392189/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

2 (5l) М. Кл (OF> (q 7/26

Госудерстоеннвй комитет

Совете Министров СССР оо долам нзооретоний н открытий (43) Опубликовано 05.12.786(оллетень N 45 (53) УДК 681.335 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 15.12.78 кии институт (54) ФУНК11ИОНАЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕСКОЛЬКИХ

ПЕРЕМЕННЫХ

Изобретение относится к области вычислительной и информационно-измерительной техники и может быть использовано в моделируюших аналоговых системах.

Известны функциональные преобразователи нескольких переменных, содержа- S щие цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи, блоки интерполяции, блоки поиска подобласти аргументов, масштабные блоки и сумматоры $1)

Известные преобразователи при двух и более входных переменных достаточно сложны в схемной реализации, в силу чего имеют низкую аппаратурную и метрологическую надежность, Это обстоятельство в значительной степени сдерживает их применение в вычислительной и информационной технике, а также в моделирующих системах.

Известен также функциональный преобразователь нескольких переменных, содержаший сумматоры, блок формирования функции и опорной точке, квадраторы меонлнбные и множительные блоки L2) Кроме того, в его состав входит ряд дополнительных узлов и блоков.

Недостатком известного преобразователя является сложность схемной реализации (при двух входных переменных необходимо двенадцать цифро-аналоговых преобразователей).

1Лелью предлагаемого изобретения является упрошение преобразователя. для этого в преобразователь введены анализаторы амплитуд по числу переменных, вход каждого из которых соединен с соответствуюшим входом преобразователя, подключенным к первому входу соответствуюшего сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом того же анализатора амплитуд, вторые выходы анализаторов амплитуд подключены ко входам блока формирования значения функции в опорной точке, выход каждого сумматора соединен со входом соответствуюших квадратора и масштабного блока; кроме того, выходы сумматоров попарно подключены ко входам множитель636633 ных блоков, ироды которых подключены ко входам соответствующих масштабных блоков,. управляющие входы всех масштабных блоков подключены к одному выходу блока формирования значения функции в опорной Ф точке, другой выход которого и выходы масштабных блоков соединены со входами выходного сумматора.

На чертеже изображен функциональный преобразователь, который состоит из анализаторов амплитуд 1-3 переменных

Х,«(,Х, на которые подаются соответствуюшие входные сигналы (входы 4-6), Выходы анализатора амплитуд 1 переменМ ной )(связаны со входом У блока 7 формирования значения функции s опорной точке, а также со входом сумматора 8.

Выходы анализатора амплитуд 2 переменной У, связаны со входом Y блока 7, а также со входом сумматора 9. Выходы анализатора амплитуд 3 переменной связаны со входом блока 7, а также со входом сумматора 10. Выходы блока 7 подключены ко входу выходного сумма3 тора 11, а также к унравляюшим входам масштабных блоков 12-20, выходы которых соединены со входами выходного сумматора 11. ,39

Выход сумматора 8 подключен ко входам множительных блоков 21 и 22, ко входу масштабного блока 13 и ко входу квадратора 23. Выход сумматора

3f

9 подключен ко входам множительных блоков 21 и 24, ко входу масштабного блока 16 и ко входу квадратора 25. Выход сумматора 10 подключен ко входам множительных блоков 24 и 22, ко входу

46 масштабного блока 18 и ко входу квад-. ратора .26. Выходы множительных блоков

21, 22, 24 связаны со входами масштабных блоков 14, 20 и 17 соответственно а выходы квадраторов 23, 25 и 26 свя 4$ заны со входами масштабных блоков. 12, 15 и 19 соответственно. Выход сумматора 11 является выходом 27 устройства

Принцип действия устройства состоит в следующем. Входные сигналы )(, Y,2 со входом 4-6 подаются на входы анализаторов амплитуд 1-3 и на входы сумматоров 8-10 соответственно. Анализатор амплитуд 1 формирует опорный car нал Х <, который подается на вход сумматора 8, где вычитается из входного сигнала )(, а также сигнал управления блоком 7 по входуХ, Анализатор ампли4 туд 2 формирует "опорный" сигнал 1 1 который подается на вход сумматора 9, где вычитается из входного 1, а также сигнал управления блоком 7 по входу У

Анализатор амплитуд 3 формирует опорный" сигнал с, который подается на вход сумматора 10, где вычитается из входного Е, а также сигнал управления блоком 7 по входу Z, . Блок

7 формирует сигнал f (X(,У», > ), определяющий значение реализуемой функции в опорной точке (Х, Y»,2, + )), а также сигналы для управления масштабными блоками 12-20.

На выходах сумматоров 8-10 сформируются соответственно сигналы: где Кв, К9, К о-,коэффициенты передачи сумматоров 8-10 соответственно.

Сигнал Хв подается на входы масштабного блока 13, квадратора 23, множительных блоков 21 и 22. Сигнал Х подается на входы масштабного блока 16, квадратора 25, множительных блоков 21 и 24. Сигнал Х а подается на входы масштабного блока 18, квадратора 26, множительных блоков 24 и 22.

На выходах масштабных блоков 13, 16 и 18 сформируются соответственно сигналы:

ХЭК к© (х х)

Х (,-К .кц,," „,(-Y ), 48 )(ю )(48 л,j,4 (цю) к где К...К bi, К,. — к э рфициенты передачи блоков 13, 16 и 18, соответствующие опорной точке (Х

«(», 2 ). На выходах квадраторов 23, 25 и 26 сформируются соответственно сигналы:

Х2Э К8 Кг (Х-Ха 2 .г х«-м к, (- ;)

2

"м="ю "г6(z zþf, где КгЭ, Кг, Кгь - коэффициенты передачи блоков 23, 25 и 26 соответственно.

Сигналы Хг,, Хг, Х 6 подаются на входы масштабных блоков 12>. 15 и

19 соответственно. На выходах масштаб6ЗЗ 6 (Ц(Х „, Y),Z )

"lO "l&i i,М

d (Х Л,Z )

Кд "2Э "i2i,j,9 =

2 Дк

d f(мi,Yj,4y)

9 "25 16

lO

4 Д 1(Х4 Yj2q) . »,. »„,., » . »»-—

ДЧ(х,узлм) i " " """»»» У»»» х ((Л "- ) .

Kik 9 10 37 3. dy дХ

26 д21 jx; у»дю) " "» "-" »»» — тлг —: то eblp e e д сина Хромо» записать в виде дю дФ ь хи=1(х, (,2; )+ (х-x;)+ (y-Y )+

dx Д

+ — (zp, < .z д4

dq с d2 Я

Q),2 (Х М ) + ((ф У

4Y2

Я О Ц) Д (e

+ (-Z>)2 + (x- Х;)(у-Y>)+

dz2 dxdY . 2(p а к " " () 5 636 ! ных блоков 12, 15 и 19 сформируются сигналы:

Х2-К К g g(4

" 5 = "д К2б . 35,).44 (31 фициенты передачи блоков 12, 15 и 19, соответствующие "опорной" точке (Х (;, „,).

На выходах множительных блоков 21, 24 и 22 сформируются сигналы: (Ъ = 2» Кц д(Х-МД(Ч-Ч )

24 24 К9 Кц} (Y= Yj)(Õ -4 )

22="2Z "Х) "8(Х -Xi)(Z-Е ), где К2д, K24 22, коэффициенты передачи множительных устройств 21, 24, и 22 соответственно. Сигналы Х21, Х24, Х22 подаются на входы масштабных блоков 14, 17 и 20 соответственно, иа входах которых сформируются сигналы:

2, К8 g l, j,l (Õ-Х Д(Ч- (j I, 17 Й4 ф К(0 17 )щ ())(у)т. „-К2 - „К К,О,, (М-X;)(Z Z ), тле,4, „,, К,,- . „„К2о;; оэффиК циенты передачи блоков 14, 1 7 и 20, . соответствующие "опорной точке (Х, У, 2,,„).

Таким образом на выходе сумматора

11 сформируется сигнал

Х11 ХУ ХЦ+Х, ФХ 4+Х16+Х ФХ(1Х +Х +

+XZO=f(Xl Yj ZV l К КО (М Х )+К % а

K644s v(;)+" о " ч (2 24)+K82"

Ки калач(Х Х4) +КФК28 Нб м+ ,Я 2

+"Ю "2а " 9,,, (-Z ) + К2, К К к 45 мк44.4% М(х Xl)(Y Yç)+ К24 К9 К10Х

К204 3М(х Х4)(z, z 1 °

Ю

Если положить здесь коэффициенты передачи равными

М(Х;, i,4y)

К8 КIÇI dx

И а (Х;, (,,,) э 9 !Ь|Д.Ю Дц

+ (х -x; l(z-2 ц) 1(Х i Y i 2) r д » фХд2 сЬа дср сЬр — —; — - частные произdx Яц -,: водные реализуемой функции q ЦМ,Y 7,) и опорной точке(М <,У „X ).

»

Предлагаемый функциональный преобразователь нескольких переменных обладает рядом преимушеств перед известными, На чертеже отсутствуют цифро-аналого-цифровые преобразователи, что существенно упрощает схемную реализацию. 8 качестве нелинейных преобразователей (множительных н квадратируюших блоков, могут быть выбраны достаточно простые н узкодиапазонные" устройства, так как нелинейным преобразованиям подвергаются разности между входными величи накж н опорными в каждом канале.

636633

Составитель И, Шелипова

Редактор Ю. Челюканов Техред H. Андрейчук Корректор С. Гарасиняк

Заказ 6ge 3/q0 Тираж 784 11опписное

ПИИИПИ Государственного комитета Совета " и»нстров СССР по делам изобретений и открытии

3 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЛИП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Функциональный преобразователь для случая трех независимых переменных. Одкако ои легко может быть развит иа любое количество переменных путем добавлейка анализаторов амплитуд, канальных и сумматоров, квадратируиших, множительных и масштабных блоков.

Таким образом, функциональный преобразователь нескольких переменных достаточно точно реализует широкий класс tO

Функций.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь нескольких переменных, содержащий сумматоры, блок формирования значения функции в опорной точке, квадраторы, масштаб ные и множительные блоки, о т л и ч а - М ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразоиателя, в него введены анализаторы амплитуд по числу перемен;иых, вход каждого из которых соединен с соответствуюшим входом преобразователя, полк»ючс ин>,>м к первому входу c 0ответствующего сумматора, второй вхол которого соединен с перви.м выходом того же анализатора амплитуд, вторые в»ходы анализаторов амплитуд подключены ко, входам блока формирования значения функции в опорной точке, выход каждого сумматора соединен со входом соответствуюIllHх квадратора и масштабного блока, кроме того, выходы сумматоров попарно подключены ко входам множительных блоков, выходы которых подключены ко входам соответствуюших масштабных блоков; улравляюшие входы всех масштабных блоков подключены к одному выходу блока формирования значения функции в опорной точке, другой выход которого и выходы масштабных блоков соединены со входами выходного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

N. 200900, кл. С1 06 + 7/26, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Х. 188157, кл. С1 06 С 7/26, 1965.