Степенное вычислительное устройство

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций извлечения корня в непрерывном режиме с одновременным умножением двух независимых переменных. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, повышение надежности, быстродействия и помехозащищенности. Поставленная цель достигается выполнением элемента с управляемой проводимостью в виде фотоэлектрического преобразователя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

77 А1 (19) (11) (б1) 4 G 06 G 7/20 9/00

) г L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОС УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4281867/24-24 (22) 13.07.87 (46) 07.08.89. Бюл. № 29 (71) Ереванский политехнический институт им. К.Маркса (72) M.Ñ. Гарибян (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 369575, кл. С 06 G 7/20, 1973 °

Авторское свидетельство СССР № 624237, кл. С 06 С 7/20, 1976. (54) СТЕПЕННОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к радиоИзобретение относитея к радиоизмерительной технике, автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций извлечения корня в непрерывном режиме с одновременным умножением двух независимых переменных.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач, повышение быстродействия, надежности и помехозащищенности.

На чертеже представлена функциональная схема степенного вычислительного устройства.

Устройство содержит блок 1 сравнения, и блоков с управляемым коэффициентом передачи 2,-2„, содержащих масштабный элемент 3 и элемент 4 с управляемой проводимостью, выполненный в измерительной технике, автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых вычислительных машинах для непосредственного выполнения ряда операций извлечения корня в непрерывном режиме с одновременным умножением двух независимых переменных. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач, повышение надежности, быстродействия и помехозащищенности. Поставленная цель достигается выполнением элемента с управляемой проводимостью в виде фотоэлектрического преобразователя. 1 ил.

3 виде фотоэлектрического преобразователя, блок 5 уравновешивания содержит п масштабных элементов 6,-6 и и электрооптических преобразователей 7„ -7„, входы 8 и 9 задания соответственно первого и второго операндов, Устройство работает следующим образом.

На входы 8 и 9 устройства подаются независимые переменные с напряжениями соответственно U> и Uz. Входной сигнал с напряжением U„ поступает на один из входов блока 1 сравнения, на его другой вход поступает выходной сигнал блока 2д с управляемым коэффициентом передачи с напряжением U „„ 7.n . По разности входных сигналов на выходе блока 1 сравнения .появляется управляющий сигнал. Изменение напряжения выходного сигнала блока 1 сравнения вызывает. иэменеп

U>= Ux

С другой стороны, 30

Из (4) следует

К

Ц1 (5) 3 149937 ние тока, проходящего .через и масштабных элементов 6 -62. Это приво" дит к изменению интенсивности излучаемой п электрическими преобразова5 телями 7 -7» оптической энергии, которая поступает на управляющие входы соответствующих блоков 2 -2»2 с управляемым коэффициентом передачи.

Если учесть, что коэффициент переда- 10 чи и-го блока с управляемьж коэффициентом передачи в противофазе с величиной и полярностью изменения выходного напряжения блока 1 сравнения, то любая разность входных на- 15 пряжений схемы сравнения приводит к такому изменению коэффициента передачи и-ro блока с управляемым коэффициентом передачи, что по истечении переходных процессов в замкнутой це- 20 пи автоматического регулирования, образованной элементами 6„, 7» и 2„ и блоком 1 сравнения, автоматически устанавливается состояние динамического равновесия, при котором обеспечивается равенство входных напряжений блока 1 сравнения:

Пьы» 2Л (1) Пеык;an = Uz

Ка - коэффициенты передачи первого 2» » второго 2 » третьего

2 » ..., и-го 2п блоков с управляемым коэффициентом пере- ..40 дачи.

Если считать, что все блоки 2 -2», имеют одинаковые построения и обеспечивают идентичные передаточные характеристики, не зависящие от входя ных напряжений, а также учитывая, что все они управляются тем же управляющим сигналом (выходным сигналом блока 1 сравнения), можно записать

50 к - к„= кд - ... к,„= к. (3)

Подставляя выражения (2) и (3) в выражение (1), получим

П = Ug К". (4)

7 4

Используя выражение (5), для выходных напряжений U устройства по ÍÌ

Ъ Sln 12- З /И

ПЗ 02К UXK 1 1 02 (8) U„= V„,.K = U,K = U,""."0" "+ " (9)

j/n n-j (и

U» П или П = U»Uz» (10) где j — целое положительное число, показывающее номер выхода устройства.

Полученное выражение (10) является обобщенным и показывает, что, если на второй вход подавать опорное напряжение (Uz = const), то устройство обеспечит непосредственное решение функции извлечения корня показателем и с одновременным воздействием подкоренного числа (независимого переменного Uq) в степень j: где и — показатель корня;

j — показатель степени.

Аналогичным .образом такие же функции решаются при U< = const.

У ЙГ » 1 ° (12) В зависимости от моделируемой функции (от численных значений п и j) е используется соответствующее количество (и) блоков с управляемым коэффициентом передачи и их соответствующие выходы.

В зависимости от технического удобства при выполнении операции извлечения корней может быть использована одна из формул (11) или (12).

Следует отметить, что при использовании всех выходов можно одновременно получить результаты всех вычисле« ний по формулам (6)-(9) .

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает непосредствен-, ное выполнение множества операций

t извлечения сложного корня дробной степени в непрерывном режиме. Кроме того, в соответствии с выражением

1499377 (10) выполняется извлечение корня

Ь-й степени с одновременным умноже1 нием двух независимых переменных, причем один из множителей возводится в степень ), а другой — в степень

n-j.

Следует отметить, что полученные выражения (6)-(12) решаются с помощью предлагаемого устройства с до- 10 статочно высокой точностью.

Формула изобретения

Степенное вычислительное устрой15 ство, содержащее п последовательно соединенных блоков с управляемым коэффициентом передачи, выходы которых, кроме п-го, являются соответстВующими выходами устройства а KBK дый из и блоков с управляемым коэффициентом передачи выполнен на элементе с управляемой проводимостью и масштабном элементе, выход которого подключен к выходу блока с управля- 25 емым коэффициентом передачи, информационный вход которого подключен к информационному входу элемента с управляемой проводимостью, управляющий вход которого является управля- 30 ющим входом блока с управляемым коэффициентом передачи, выход и-го блока с управляемым коэффициентом передачи чодключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с входом задания первого операнда устройства, вход задания второго операнда которого подключен к информационному входу первого из и блоков с управляемым коэффициентом передачи, выход блока сравнения подключен к информационному входу блока уравновешивания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширенин, класса решаемых задач, повышения быстродействия, надежности и помехозащищенности, в каждом блоке с управляемым коэффициентом иередачи элемент с управляемой проводимостью выполнен в виде фотоэлектрического преобразователя, подключенного выходом к входу масштабного элемента, а блок уравновешивания выполнен на и масштабных элементах, первые выводы которых подключены к его информационному входу, а вторые выводы подключены к входам п соответствующих

"лектрооптических преобразователей, выходы которых являются соответствующими выходами блока уравновешивания и оптически соединены с управляющими входами соответствующих блоков с управляемым коэффициентом. передачи.

1499377

Составитель Н. Зайцев

Техред Л,Сердюкова

Норректор И. Муска

Редактор В. Петраш

Заказ 4696/49 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государе твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101