Устройство для ввода коэффициентов в аналоговую вычислительную машину

Устройство для ввода коэффициентов в аналоговую вычислительную машину

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

цл. бкблм

Союз Соаетскин

Социалистических

Реслублин

Q е е И C Д Н И Е <11,658568

И ЗОБРЕТЕН ИЯ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 22.07. 74 (21) 2047130/18-24 с присоединением заявки № 2422055/18-24 (23) ПриоритетОпубликовано 25.04. 79.бюллетень № 15

Дата опубликования описания 30.04.79

2 (51) М. Кл.

G: 06 9 7/04

Гееударстееннва неметет

СССР пе делам нэабретеннй и открытий (53) УДК 681.335 (088.8) Ю. С. Выгодский, В. В. Капинкин, А. С. Кпумов, A. А. Чумаченко, Г. В. Апександров, Ю. А. Колганов, М. М. Медведев, Ю. И. Сидоров, И. М. Витенберг, И. А. Гостева, Е. И. Ламин, В. П. Жинжин и В. П. Мануйпович (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА КОЭФФИЦИЕНТОВ В АНАЛОГОВУЮ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНУЮ МАШИНУ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники.

Известно устройство дпя ввода коэффициентов в аналоговую вычиспитепьную машину (АВМ), содержащее презиционный усилитель напряжения, отрабатываюшую систему и систему контроля правильности отработки задаваемого напряжения (1).

Однако это устройство требует проведешы большого объема предварительных вычислений.

Наиболее близким техническим решением к Ьанному изобретению является, устройство ввода коэффициентов в ABN, которое, как. и данное устройство, содер15 жит декадный депитепь напряжения и масштабируюший усипитепь, вход которого подсоединен к и входным резисторам, а выход подключен через последовательно соединенные блок отработки коэффициентов, 2О .первую. группу из и ключей кпавиш адреса и A — входовой контрольный усилитель к цифровому вольтметру (2f . Однако это устройство обеспечивает невысокое быстродействие и требует большого количества предваритепьных вычислений. Непью данного изобретения явпяется повышение быстродействия и упучшение эксплуатационных качеств устройства.

Указанная цепь достигается тем, что устройство содержит и цепочек из последовательно соединенных масштабных резисторов с общим числом резисторов в каждой цепочке, равным ее номеру, т1 клавиш порядка и ключи клавиш порядка, которые вкшочены параппепьно масштабным резисторам с соответствующими порядковыми номерами, одни из внешних выводов цепочек масштабных резисторов подсоединены к выходу масштабного усипитепя, а другие через вторую группу ключей клавиш адреса подключены к его входу, выход декадного делителя напрккения через третью группу ключей клавиш адреса подключен к выходным резисторам масштабного усипитепя.

Блок-схема устройства для ввода коэффициентов в АВМ приведена на чертеже.

658568

Устройство содержит масштабирующий усилитель 1, цепочки 2 из последовательно соединенных масштабных резисторов, ключи 3 клавиш порядка, клавиши 4 порядка, группу 5 ключей клавиш адреса с управляющими входами 6, группу 7 ключей клавиш адреса, клавиши 8 адреса, декадный делитель напряжения 9, входные резисторы 10, цифровой вольтметр 11, группу 12 ключей клавиш адреса, блок

13 отработки коэффициентов и и - входовой контрольный усилитель 14.

Устройство работает следующим образом. Декадный делитель напряжения 9 обеспечивает установку мантиссы, вводимого числа.

Каждая клавиша адреса 8, своими контактными группами:производит подключение делителя напряжения 9 к,входному резистору 10 при помощи ключа 7. Одновременно при нажатии клавиши адреса 8 при помощи ключа 5 производится подсоединение соответствующей данному коэффициенту цепочки резисторов 2 ко входу

25 масштабирующего усилителя 1.

Таким образом, каждая адресная кла.виша 8 подключает ко входу усилителя 1 свою цепочку 2 последовательно соединенных резисторов.

Ключи 3 клавиш порядка 4 обеспечивают установку конкретного порядка одимого числа.

Контроль правильности установки эффициентов в процессе их ввода произво3$ дится (также в натуральных величинах) по цифровому вольтметру 11.

При нажатии клавиши адреса 8 замыкается соответствующий ключ 12. При этом блок 13 обработки коэффициентов подсоединяется к контрольному усилителю

14. Блок обработки; коэффициентов 13 может быть любого типа, в частности, электромеханического, т.е. содержать потенциометрическую следящую систему с электромеханическим подключением к общему ведущему валу двигателя через контакты адресных клавиш и электромагнитные муфты (например, по типу АВМ АВК-2). Таким образом, блок 13 обработки 3©, коэффициентов; выполняет функцию ввода коэффициентов уравнений, решаемых на

АВМ.

Устройство позволяет набирать на кла« виатуре непосредственно сами величины ,коэффициентов, а их масштабирование производить при помощи дополнительных элементов ввода.

Для этого числовые значения коэффициентов (С) представляют в десятичной нормализованной форме:

С= д ° 10 (l) где д - мантисса члс я с отличной от нуля первой цифрой после запятой, р — порядок числа.

При представлении по формуле (1)

С шах = О 999 dm;Ä = 0,100,т.е.

Ою1 д 4: 0,1 .(2)

На основании формулы (1) максимальную величину коэффициента можно записатй" в виде (3) где g — максимальный порядок числа, причем всегда выполняется соотношение

Р4 (4)

При подстановке (3), {2) в вых.max

ВЫх ° с 1 1

i max где U ° — напряжение с делителя, повых i

Iдаваемое на вход следящей системы, С щдх- максимальное значение

j --го коэффициента

L ° - вводимое значение коэффициента, получается вь! х, max p- q

ablX d 0„ 10 пiах i

В соответствии с формулой 5 можно построить блок ввода коэффициентов по величинам их мантисс d; и порядков р, т.е. в натуральных физических величинах, без предварительного масштабирования.

Величины напряжений, пропорциональные значениям коэффициентов, получаются с выхода масштабирующего усилителя 1, входные цепи которого коммутируются на выход декадного делителя напряжения 9, коэффициент передачи которого

4 = (5) где К - полное сопротивление делителя кап рик ения, л - набираемая часть сопротивления делителя, d - дискретно изменяется в диапазоне

04 d" 4 1 (6)

Напряжение 0в,х на вы ходе усили;теия 1 запишется через коэффициенты передачи К усилителя и d делителя как вых у {7) где Е - входное эталонное напряжение декадного делителя 9, перешь опо (7) нта, зз (10) К вЂ” коэффициент передачи усипитепя 1.

Из формуп (5) и (7) следует; ак Г=

1 та

На основании неравенства (2) и (6) можно формапьно приравнять дискретные значения коэффициента передачи депитепя

9 цифровым значениям мантиссы числа, Тогда коэффициент передачи усипи4 тепя 1 из последнего выражения .запишется в виде: бык еа» Р-Ч

U ()

ЕД 8

Отсюда спедует,|что максимапьные вепичины коэффициентов, когда p-q--Q

ВЫХ fha Х

qrnaxi Е.д (9)

Так как для максимальных вепичин разпичных коэффициентов соответствующие мантиссы с1,,ц „, могут иметь любые значения в диапазоне, определяемом выражением (2), то при 5в, следует, что

14 К94 10 дпя любых максимапьных коэффициентов .уравнений., При всех значениях коэффициентов, меньших максимапьных, коэффициент дачи усилителя 1 К может быть пи меньше Ку

Окончательное напряжение на вых усилителя 1 определяется с учетом и (8) дпя любого i -го коэффицие как

М. Р-g .=Я-К . д ..IO или вых1 .. q a« и " " о"" аье 1

max i

За счет дискретного изменения на десятичные порядки величин коэффициента передачи масштабирующего усилителя 1 схема масштабирующего звена строится спедующим образом.

На основании формулы 9 рассчитыва.ются входные резисторы 10Rg„; усипитепя 1 для каждого i -ro коэффициен та вы» юа» i l2о

J( у Я Д Д е

i may ax< где R - принятая максимальная вепичио на сопротивления обратной связи, (Р .=R с . ц цвы тпц(На основании формулы (10) рассчитываются сопротивления К „цепочек 2 ре зисторов, коммутация которых клавишами порядка 4 обеспечивает ввод порядков вепичин р. ор

=К 10 у у та» щ вх

В результате попучается треугольная матрица сопротивпений К„„ с максимапьной величиной R, расположенной по диагонали матрицы pe èñòoðoâ.

Контропьный усилитель 14 должен меть коэффициент передачи К = Д

Напряжение на входе контрольного усипитепя 14 будет опредепяться произведением величины напряжения с выхода усипитепя 1 (формупа 11) на коэффициент. передачи K„, т.е.

1 . р- ф . =U с . о

Иым пс вы» <па»

При выл то.х равном цепым щ степеням десятки (например, 100 в), цифровой вольтметр 11, подключенный к выходу контропьного усипитепя 14, будет показывать цифровые значения мантиссы числа, совпадающего с мантиссой, набран25 ной на депитепе напряжения 9.

Формула изобретения

Устройство дпя ввода коэффициентов в аналоговую вычислительную машину, содер кащее декадный делитель напряжения и масштабирующий усипитепь, вход которого подсоединен к п входным резисторам, а выход подключен через поспедоватепьно соединенные блок отработки коэффициентов, первую pynrry из и кпю чей клавиш адреса и и -входовой контРопьный усипитепь к цифровому som,òìeòpy, о т л .и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения быстродействич B улучшения эксппуатационных качеств уст ройства, оно содержит л цепочек из посцедоватецьно соединенных масштабных резисторов с общим чиспом резисторов в каждой цепочке, равным ее номеру, n,êëà. виш порядка, и кпючи кпавиш порядка, ко.торые включены параллельно масштабным

/ резисторам с соответствующими порядковыми номерами, одни из внешнкх выводов цепочек масштабных резисторов подсоединены к выходу масштабного усилителя, а другие через вторую группу кпючей кпавиш адреса подкпкчены к его входу, 55 выход декадного депитепя напряжения через третью группу ключей клавиш адреса подкпючен к входным резисторам масштабного усилителя

658568

4 Ф 4 Ф

1 1

2 2 2

Составитель Г. Сорокин

Редактор Э. Губнипкая Гехред, М. Келемвш Корректор В. Синипкая

I» l»

Заказ 2059/45 Тираж 779 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лакунин H. Б. и др. Особенности и основные технические характеристики аналоговой вычислительной машды

ММ-17м. Сб. "Средства аналоговой и аналого-цифровой вычислительной техникй

М. "Машиностроение", 1968.

2. Аналоговый вычислительный комплекс АВК-2. Проспект Министерства радиопромышленности СССР, М., 1972, с, 3-19.