Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для решения навигационных задач. Цель изобретения - повышение достоверности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей. Устройство содержит компараторы 1, 2, блоки формирования модуля 3, 4, компаратор 5, переключатель 6, переключающий блок 7, компаратор 8, блок 9 синусно-косинусного преобразования, реверсивные счетчики 10, 11, генератор 12 импульсов, формирователи приращений 13, 14 содержат триггер, элементы НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ элемент. В установившемся режиме слежения компенсирующие импульсы поступают в сумматоры помимо реверсивных счетчиков, что освобождает выходную информацию от автоколебательной составляющей. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.90„, 1515179 А1 (51) 4 G 06 G 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4369902/24-24 (22) 25.01.88 (46) 15.10.89. Бюл. Р 38 (71) Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро средств моделирования с опытным производством Института проблем моделирования в энергетике AH УССР (72) Г.И.Греэдов, Ю.П.Космач, Г.А.Лобок, Ю.II ° Логвиненко и Г.И.Пилотовский (53) 68 1 3 (088.8) (56) Патент СНА Р 4019032, кл. G 06 G 7/22, опублик. 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 9 13402, кл. С 06 С 7/22, 1980. лительной технике и предназначено для решения навигационных задач. Цель изобретения — повышение достоверности результатов преобразования за счет исключения иэ выходной информации автоколебательной составляющей.

Устройство содержит компараторы 1, 2, блоки формирования модуля 3, 4, компаратор 5, переключатель 6, переключающий блок 7, компаратор 8, блок 9 синусно-косинусного преобразования, реверсивные счетчики 10, 11, генератор 12 импульсов, формирователи приращений 13, 14 содержат триггер, элементы НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент И. В установившемся режиме слежения компенсируюцие импульсы поступают в сумматоры помимо реверсивных счетчиков, что освобождает выходную информацию от автоколебательной составляющей. 2 ил. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ПРЯМОУГОЛЬНЫХ КООРДИНАТ В ПОЛЯРНЫЕ . (57) Изобретение относится к вычисФиг, f

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

3 1515

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования.в навигационных вычислителях.

Цель изобретения — повышение дос- ,5 товерности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей. 10

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг.2— схема формирователей приращений, входящих в устройство.

Устройство содержит третий 1 и четвертый 2 компараторы, первый и второй блоки 3 и 4 формирования модуля, первый компаратор 5, переключатель 6, переключающий блок 7, вто,рой компаратор 8, блок 9 синусно-ко- 2О синусного преобразования, первый и второй реверсивные счетчики 10 и 11, генератор 12 импульсов, первый и второй формирователи 13 и 14 приращений, первый и второй сумматоры 15 25 и 16. Каждый из формирователей содержит (фиг.2) триггер 17, элемент

HE 18, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, элемент И 20. Цифрами в скобках обозначены в необходимых для понимания случаях номера входов и-выходов отдельных блоков.

Устройство работает следующим образом.

Компараторы 1 и 2 служат для определения знаков рассогласования

35 и Е и формирования команд à, b

179

U = соз И, U = r sin 1ty. х-r cos Я = О, у-r sin It = О.

-"— - r cos ttp=E > у — r sin 7ttg= Е

Е, РО, О, Е, аО.

Компаратор 5 предназначен для определения максимальной величины из

I x I u I y Iи формирования команды с следующим образом. На первом участке коэффициент при r большой в первом уравнении (cos ltg, а большая крутизна по определяется вторым уравнением.

Поэтому для получения высокой точности и скорости отыскания полярных координат команда направления счета для r здесь должна формироваться рассогласованием Е, а команда для ц — рассогласованием с . На втором участке большой коэффициент при г определяется вторым управлением (sin 1tp), наклон по определяется первым управлением (наклон противо— положного знака по сравнению с участком 1). Следовательно, команды направления счета для г и д на втором участке формируются рассогласованиями Е и Е, соответственно.Анало1, Ix l lyI, О, I xl (ly I.

45 (1, х, у )О, (О, х, у (О.

Переключатель 6 и компаратор 8 предназначены для определения знака большей по модулю величины х или у и формирования команды d

Переключающий блок 7 предназначен для формирования команд R „ и R,1направления счета реверсивных счетчиков 10 и 11.

Р „= (ad+ad) c+(bd+bd) с, 1

Н =(Ъс1+Ьй)с+(ай+ай)с.

По этим выражениям переключающии блок 7 может быть однозначно синте-зирован на элементах двоичной логики.

Блок 9 формирует напряжения

Формирователи 13 и 14 приращений предназначены для формирования счетных импульсов приращения, поступающих в реверсивные счетчики 10 и 11 и одноразрядного (с весом младшего pasряда) компенсационного приращения, обеспечивающего в установившемся режиме динамическое равновесие процесса преобразования.

Полярные координаты г, <р вычисляются путем решения системы управлений методом неявной функции.

Вся область изменения полярного угла Ч (+180 ) для устойчивого и точного поиска решения разбивается на 4 участка таким образом, что каждый участок находится в двух соседних квадрантах. На каждом участке полярные координаты г и Ч определяются из решения системы рассогласований

S 1515 гично формируются команды для г и

»а участках 3 и 4. В полном диапазоне изменения полярного угла, с учетом команд а и Ь, реализуемых компараторами 1 и 2, команды "с", реализуемой блоками 3 и 4 формирования модуля и компаратором 5, и команды d, реализуемой переключателем 6 и компаратором 8, команды направления счета

R „ и Р. у сингезируются переключаюцим блоком 7.

Счетные импульсы с генератора 12 через формирователи 13 и 14 приращений поступают в счетчики 10 и 11, где 15 накапливаются в соответствии с командами направления счета. После достижения нулевых рассогпасований устройство переходит в установившийся режим пассивного преобразования, который 20 характеризуется состоянием динамического равновесия, выражающийся в непрерывном с частотой генератора 12 изменении знаков рассогласования. При этом формирователи 13 и 14 пропускают 25 импульсы компенсации по цепи с выхода триггеров 17 на вход соответствующего сумматора 15 и 16. Но одновременное изменение знаков рассогласования и Е приводит к формированию на выходе элемента 19 запрещаюцего сигнала, препятствующего изменению содержимого реверсивных счетчиков. Поэтому при постоянных входных сигналах результаты преобразования, представленные содержимым счетчиков 10 и 11, остают35 ся постоянными.

Формула изобретения

Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные, содержащее два блока формирования модуля, входы которых соединены с соответствуюцими входами устройства, а

45 выходы — с соответствующими входами первого компаратора, выход которого соединен с первым входом переключающего блока и с управляющим входом переключателя, через который входы устройства соединены с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, третий и четвертый компараторы первые входы которых соединены с

Ф

9 6 соответствующими входами устройства, г. горие входы — с соответствующими выходами блока синусно-косинусного преобразования, а выходы - с третьим и с четвертым входами переключающего блока, генератор импульсов, первый и второй реверсивные счетчики, выходы которых являются выходами модуля и аргумента устройства соответственно, а входы задания направления счета подключены соответственно к первому и второму выходам переключающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей, в устройство введены первый и второй сумматоры и первый и второй формирователи приращений, каждый из которых содерж т триггер, элемент HE элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, .элемент И,причем в каждом формирователе приращений выход элемента HE соединен с Свходом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен с входами элементов НЕ и с вторыми входами элементов И первого и второго формирователей прирацений, первый выход переклю аюцего блока соединен с D-входом триггера и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого формирователя приращений, второй выход переключаюцего блока соединен с D-входом триггера и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второго формирователя приращений, выходы элементов И первого и второго формирова телей прирацений соединены со счетными входами соответственно первого и второго реверсивных счетчиков, вы,.оды которых соединены с первьми входами первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггеров первого и второго формирователей приращений соответственно, а выходы сумматоров соединены с соответствующими входами блока синусно-косинусного преобразования.

1515179

Составитель Г.Осипов

Редактор Ю.Середа Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Заказ 6278/47 Тирам 668 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Увгород, ул. Гагарина, 101