Устройство для воспроизведения нелинейных функций

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЮСПРОИЗВЕДЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее группу регулируемых источииков опорного напряжения, подключенных выходами к информационным входам первого коммутатора, выход которого является выходом периодических функций устройства, а управляющий вход соединен с первым выходом генератора развертки, подключенного вторым входом к входу синхронизации горизонтальной развертки , электроино-лучевого осциллографа , отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования функций заданного аргумента, в него дополнительно введены второй коммутатор , блок аналого-цифрового преобразования , блок сравнения кодов, формирователь импульса и сумматор, соединенный выходом с входом вертикального канала электронно-лучевого осциллографа, первым входом - с выходом первого коммутатора, а вторым входом - с выходом формирователя импульса, подключенного входом к выходу блока сравнения кодов, соединенного первым входом с первым выходом генератора развертки, а вторым входом - с выходом блока аналого-цифрового преобразования и управляющим входом второго коммутатора , выход которого является выходом функций заданного аргумента, а информационные входы подключены к выходам регулируемых источников сл опорного напряжения, причем вход блока аналого-цифрового преобразования является информационньм входом устройства. 2. Устройство п. I, отличающееся тем, что блок аналогецифрового преобразования содержит реверсивный счетчик, генератор им«ч пульсов и компаратор, первый вход о которого является входом блока аналого-цифрового преобразования, второй вход соединен с шиной ввода be порогового напряжения, а выход с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого является выходом блока аналого-цифрового преобразования, а счетный вход подключен к выходу генератора импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,(51) 4 G 06 G 7/26;.---..»! ,!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ к "Ъ,. !

1 ОсудАРст8енный нОмитет сссР

flo делАм изОБРетений и oTHpblTl!1A (21) 37 1937/24-24 (22) 13.03.84 (46) 30.08.85. Бюл. В 32 (72) А.Я. Садиков (71) Пермский полит хнический институт (53) 68!.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 705471, кл. G 06 G 7/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 504924, кл. G 01 Р 7/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

1!! 179017, кл..G 01 R 13/28, 1964. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее группу регулируемых источников опорного напряжения, подключенных выходами к информационным входам первого коммутатора, выход которого является выходом периодических функций устройства, а управ° ляющий вход соединен с первым выходом генератора развертки, подключенного вторым входом к входу синхронизации горизонтальной раз» вертки электронно-лучевого осциллографа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет формирования функ. ций заданного аргумента, в него дополнительно введены второй коммутатор, блок аналого-цифрового преобразования, блок сравнения кодов, формирователь импульса и сумматор, „„SU „„) 176348 A соединенный выходом с входом вертикального канала электронно-лучевого осциллографа, первым входом — с выходом первого коммутатора, а вторым входом — с выходом формирователя импульса, подключенного входом к выходу блока сравнения кодов, соединенного первым входом с первым выходом генератора развертки, а вторым входом — с выходом блока аналого-цифрового преобразования и управляющим входом второго коммутатора, выход которого является выходом функций заданного аргумента, а информационные входы подключены к выходам регулируемых источников опорного напряжения, причем вход блока аналого-цифрового преобразования является информационным вхо-.. дом устройства.

2. Устройство и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок аналогоцифрового преобразования содержит реверсивный счетчик, генератор импульсов и компаратор, первый вход которого является входом блока аналого-цифрового преобразования, второй вход соединен с шиной ввода порогового напряжения, а выходс входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход которого является выходом блока аналого-цифрово" го преобразования, а счетный вход под. ключен к выходу генератора импульсов.

1176348

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при моделировании систем автоматического управления нелинейных объектов с произвольным S видом нелинейности, а также при фор- мировании периодических сигналов произвольной формы.

Целью изобретения является расшиоение области применения за счет фор мирования функций заданного аргумента.

На чертеже изображена блок-схема устройства для воспроизведения нелинейных функций, содержащего группу 15 регулируемых источников 1-1,..., 1-и опорного напряжения (где и — количество узловых ординат воспроизводимой функции), первый и второй коммутаторы 2 и 3, генератор 4 раэверт- 20 ки, блок 5 аналого-цифрового преобразования, блок 6 сравнения кодов, формирователь 7 импульса, сумматор 8 и электронно-лучевой осциллограф 9.

Генератор 4 развертки содержит 25 тактовый генератор 10 и счетчик 11, кодовый выход которого является первым выходом генератора 4, а выход переполненния — вторым выходом генератора 4. 30

Блок 5 аналого-цифрового преобразования, вход которого является входом 12 устройства, может быть выполнен на обычном аналого-цифровом преобразователе, или содержать гене- З ратор 13 импульсов, реверсивный счет. чик 14 и компаратор 15, один вход которого является входом блока 5, а второй вход подключен к шине 16 ввода порогового напряжения. 40

Устройство работает следующим образом.

На вход 12 устройства поступает аналоговый сигнал аргумента, Блок

5 преобразует этот сигнал в цифровую форму и управляет работой коммутатор 3. Коммутатор 3 в соответствии с информацией на управляющем входе выбирает соотвествующий инфор. мационный вход и на выходе коммута- 50 тора 3 появляется сигнал с напря жением, равным значению соответст-. вующей ординаты воспроизводимой функции. Поскольку источники 1-1,..., 1-и пО3ВОлЯют задать любОе напрЯже» у ние в рабочем диапазоне, то может с конечной точностью производиться стуу -; пенчатая аппроксимация любой нелинейной зависимости и на выходе коммутатора 2 будет присутствовать напряжение, функционально связанное с текущим значением аргумента.

Коммутатор 2 информационными входами включен параллельно коммутатору 3 и управляется генератором

4. Счетчик 11 генератора 4 работает в режиме непрерывного счета и осуществляет с помощью коммутатора 2 циклический опрос источников 1-1,..., 1-п.Íà выходе коммутатора 2 будет формироваться периодический сигнал, каждый период которого соответствует заданной источниками 1-1, 1-и нелинейной характеристике. Сигьалы на управляющих входах коммутаторов 2 и

3 поступают на входы блока сравнения в моменты совпадения этих сигналов происходит срабатывание блока 6, выходной сигнал которого преобразует. ся формирователем 7 в короткий импульс фиксированной амплитуды, подаваемый на сумматор 8. На первый вход сумматора подается периодический сигнал с выхода коммутатора 2.

На выходе сумматора 8 будет периодический сигнал, отличающийся от выходного сигнала коммутатора 2 тем, что в моменты срабатывания блока 6 на этот сигнал накладывается короткий импульс. Сигнал с выхода сумматора 8 поступает на вход вертикального канала осциллографа 9. Так как осциллограф 9 синхронизируется по заднему фронту импульса старшего разряда счетчика 11 генератора 4, то на экране осциллографа будет наблюдаться функция (заданная источником 1-1,..., 1-и) индицируемая последовательным высвечиванием ступенек с амплитудами, соответствующими значениями ее ординат, а также положение текущего значения входного аргумента, отображаемое наложением короткого импульса на одну из этих ступенек.

В тех случаях, когда устройство используется для моделирования нелинейных объектов управления с исполнительным механизмом типа интегратор, блок 5 аналого-цифрового преобразования выполняется на генераторе

13, счетчике 14 и компараторе 15.

При этом аналоговый выход исследуемой системы автоматического управления подключается ко входу 12 устройства, т.е. входу компаратора 16. Если

1176348

Составитель С. Каэинов

Редактор И. Ковальчук Техред З.Палий Корректор М. Максимибяинеп

Заказ 5363/49 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 амплитуда напряжения на входе 12 больше напряжения срабатывания компаратора, то происходит счет в прямом направлении. В противном случае счетчик работает в режиме вычитания. 5

Это соответсвует движению по моделированной спомощью устройстванелинейной характеристике либо в сторонуувеличения номера опрашиваемых источников 1-1, 1-n,,либонаоборот.Постоянная вреЮ мени интегрированияопределяется час— тотой импульсов генератора 13.

Таким образом, воэможность формирования функций от заданного аргумента (как временного, так и невременного) с одновременным отображением на экране индикатора формируемой нелинейной характеристики и текущего состояния аргумента позволяет расширить область применения устройства и использовать его npu решении задач оперативной диагностики систем автоматического ре-. гулирования.