Кусочно-квадратичный аппроксиматор

Кусочно-квадратичный аппроксиматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о»638978

Союз Севетскмк

Соцмапистмческмх

Республик (63} Лополиительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100576 (2)) 2359574/18-24 с присоединением заявки %в (23) Приоритет(51) М. Кл.

С 06 7/26

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 251278.Бюллетень № 47 (53) УЛК 681.335 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 251278

P2) Авторы

ИЗОбрЕтЕИИя П. К. Ланге, A. Г. Горбков и A. П. Афанасенко

Pl) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (54) КУСОЧНО-КВАДРАТИЧНЫЙ АППРОКСИМАТОР

Изобретение предназначено для использования в автоматике, вычислительной и информационной технике.

Известны устройства для кусочно5 квадратичной аппроксимации функции, содержащие цифро-аналоговые преобразователи, сумматоры и функциональные преобразователи (1) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является кусочноквадратичный аппроксиматор, содержащий цифро-аналоговый преобразователь, вход которого является вхоцом аппроксиматора, и функциональный преобразователь с параболической характеристикой, выход которого является выходом алпроксиматора $2) .

Однако известные аппроксиматоры относительно сложны.

Яа

Целью изобретения является упрощение аппроксиматора.

Это достигается тем, что аппроксиматор содержит сумматор, входы которого подключены к вспомогательному и основному выходам функционального преобразователя и параболической характеристикой,и последовательно включенные блок вычитания, делитель напряжения и блок фиксации, выход которого подсоединен ко входу функционального пре.— образователя с параболической характеристикой, входы блока вычитания подключены соответственно к выходам сумматора и цифроаналогового преобразователя.

На фиг. 1 представлена структурная схема кусочно-квадратичного аппроксиматора; на фиг. 2 — функциональная схема блока фиксации; на фиг. 3 функциональная схема функционального преобразователя с параболической характеристикой; на фиг. 4 — эпюры, поясняющие работу аппроксиматора.

Кусочно-квадратичный аппроксиматор содержит цифро-аналоговый преобразователь 1, блок 2 вычитания, делитель

3 напряжения, блок 4 фиксации, содержащий два фиксатора 5 и 6, четыре логических элемента 7-10 и триггер ll, функциональный преобразователь 12 с параболической характеристикой, состоящий из двух соединенных последовательно интеграторов 13 и 14 и сумматора 15, Выход функционального преобразователя 12 является выходом аппроксиматора.

Кусочно-квадратичный аппроксиматор действует следующим образом.

На вход цифра-аналогового преобра.Зователл 1 (см. фиг.1) поступает код

638978 ординат восстанавливаемой функции ° Ha выходе цифра-аналогового преобразователя 1 получаем аналоговую величину соответствующую входному коду, которая поступает на первый вход блока 2 вычитания. На второй вход блока

2 вычитания поступает напряжение обратной связи с выхода сумматора

15. С выхода. блока вычитания 2 снимается разностный сигнал =j 9ac

Разностный сигнал )1 поступает на вход делителя 3 напряжения. На выходе делителя 3 напряжения получаем напряжение, пропорциональное входной величине

15 где д — текущее значение произ+ водной; 60 значение производной в

-ой точке;

Х вЂ” аргумент, О r- Х с Х б5 а = К-Ь, где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Коэффициент К определяет степень уменьшения рассогласования 20 к

К= — р

Xg где О l(— коэффициент, выбираемый из условия устойчивости (макси- мальная скорость сходимасти при К=В/9), )(— шаг аппроксимации.

С выхода целителя 3 напряжения напряжение поступает на вход блока

4 фиксации. Блок 4 фиксации (см.

;0 фиг. 2) работает следующим образом.

На вход триггера 11 поступает тактирующий импульс. Триггер 11 своими состояниями управляет работой логических элементов И, попарно 7 и 10 или 8 и 9 подсоединяет входной сигнал, приходящий на вход блока фиксации, с одним из фиксаторов 5 или 6, который отслеживает входное напряжение в течение такта. С выхода другого фик-И сатора, вход которого закрыт соответствующим элементам И, напряжение подается на выход блока Фиксации. До поступления на вход блока фиксации

-го сигнала, на выходе был (i -1)—

ый сигнал, то есть а <(<) . При noròóïëåHèè -га сигнала логические элементы 7-10 перебрасываются в другое состояние и величина g в точке равная Cl <,, соответствующая разнице Л в -ай точке, равной Ь,, подается на выход блока фиксации: 60

) Ь )ос) )

На вход интегратора 13 (см. Фиг.3) подается напряжение,соответствующееа ;.

На выходе интегратора 13 получают. напряжение, соответствующее

ФД =Р Х+а 1

Эта напряжение подается на вход интегратора 14. С выхода интегратора

14 снимают напряжение

Х +ZjХ

0о = +а,;Х+до;, где Р „; — значение аппроксимирующей функции в (-ой точке.

Напряжение с выхода интегратора

13 и интегратора 14 подается на сумматор 15 (см. Фиг.1 ), с выхода которого снимают сигнал обратной связи в

OC

Мц, =2a ix i aо у где () х сху, С выхода интегратора 14 снимается напряжение, соответствующее аппроксимирующей функции на < -ом участке, 1 " =Р г +++1," + С о<, Использование в устройстве таких элементов, как блок 2 вычитания, делитель 3 напряжения, блок 4 фиксации функциональный преобразователь 12 с параболической характеристикой выгодно отличает предлагаемый кусочноквадратичный аппроксиматор от известных.

При этом упрощается схема кусочноквадратичного аппроксиматора, вследствие чего снимается стоимость его изготовления, появляется воэможность получения дважды гладкой функции, уменьшается объем памяти вычислительной машины, необходимый для восстановления функции.

Формула изобретения

Кусочно-квадратичный аппроксиматор, содержащий цифра-аналоговый преобразователь, вход которого является входом аппраксиматора, и функциональный преобразователь с параболической характеристикой, выход которого является выходом аппроксиматора, о т л и ч а ю шийся тем, чта с целью упрощения аппроксиматора, он содержит сумматор, входы которого подключены к вспомогательному и основному выходам функционального преобразователя с параболической характеристикой, и последовательна включенные блок вычитания, делитель напряжения и блок фиксации, выход которого подсоединен ка входу функционального преобразователя с параболической характеристикой, входы блока вычитания подключены соответственно к выхоцам сумматора и цифра-аналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе!

1. Авторское свидетельство СССР

У 408329, кл. С1 06 G 7/28, 1973.

2. Авторское свидетельства СССР

9 374622, кл, Q 06 Ci 7/28, 1972 °

638978

Составитель И. Шелипова

Техред Л.Алферова Корректор Н. Ковалева

Редактор Т. Клюкина

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7283/38 Тираж 784 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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