Способ формирования функций саргументом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

305470

Союа Советских

Социалистических

Республик

Вс сам„.=нртч

l

Зависимое от авт. свидетельства № т е -I ч о - т L и i "е сттещ

;. -. .": .:; на М5А

Заявлено 23.IV.1968 (№ 1235657/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04Х!.1971. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 13Л 11.1971

МПК G 061 3/00

Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681 355(088 8) Авторы изобретения А. Ф. Архипенко, Н. Ф. Никитенко, В. Е. Шукшунов и Ю. Н. Алпатов

Заявитель Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ С ЗАПАЗДЫВАЮЩИМ

АРГУМЕНТОМ

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для воспроизведения функций с запаздывающим аргументом в моделирующих устройствах, корреляторах, импульсных фильтрах и других устройствах, в которых необходимо получать управляемое запаздывание аналоговых электрических сигналов.

Предлагаемый способ формирования функ- 10 ций с запаздывающим аргументом позволяет упростить операцию, повысить точность и стабильность воспроизведения, а также обеспечивает возможность регулирования времени запаздывания по произвольному закону, за- 15 даваемому величиной управляющего напряжения.

Сущность описываемого способа состоит в том, что управляющее напряжение, задающее закон регулирования времени запаздывания, 20 сравнивают с двумя линейно изменяющимися напряжениями идентичных развертывающих устройств, одно из которых запускают периодически, а другое — в момент достижения первым величины преобразуемого электриче- 25 ского сигнала, и путем фиксации временных интервалов между моментами равенства сравниваемых напряжений формируют периоди.ескую последовательность сигналов прямоугольной формы, в соответствии с которой 30 восстанавливают непрерывную форму преобразуемого сигнала.

На фиг. 1 и 2 приведены соответственно функциональная схема и временная диаграмма одного устройства; на фиг. 3 и 4 — то же для другого устройства.

П е р в ы и п р и м е р реализации предлагаемого способа.

Управляющее напряжение, задающее закон регулирования времени запаздывания, подают на вход / (см. фиг. 1) сравнивающего устройства 2. На другой вход этого устройства через разделительную схему 8 подают выходные линейно изменяющиеся напряжения идентичных развертывающих устройств 4 и 5.

Линейно изменяющееся напряжение развертывающего устройства 4 запускают периодически с помощью генератора б импульсов.

В момент достижения этим напряжением величины преобразуемого электрического сигнала запускают линейно изменяющееся напряжение развертывающего устройства 5. Для этого входной электрический сигнал, подлежащий преобразованию, подают на вход 7 сравнивающего устройства 8, осуществляющего сравнение указанного сигнала с выходным напряжением развертывающего устройства 4.

В каждом периоде преобразования, задаваемом генератором импульсов, фиксируют

305470

65 временной интервал между моментами равенства управляющего и линейно изменяющихся напряжений. Это осуществляют триггером 9, управляемым сигналами сравнивающего устройства.

Непрерывную форму преобразуемого сигнала восстанавливают из последовательносги сигналов, вырабатываемых триггером в процессе периодического преобразования функции. Для этого в описываемом устройстве указанную последовательность подают на ключ

10, которым коммутируют эталонное напря>кеIIII, подаваемое на его вход 11, а электрический сигнал, соответствующий функции с запаздывающим аргументом, формируют интегратором 12, с ключом 13, с помощью которого выдгляют постоянную составляющую пульсирующего напряжения и подают ее на

vыход И. В качгстве интегратора могут быть использованы сглаживающие фильтры и интегрирующие усилители.

Выходные сигналы усилителя используют также для прекращения рабочего хода развертывающих устройств.

Порядок выполнения операций иллюстриругтся временной диаграммой. В каждо» и-.риоде преобразования Т (см. фиг. 2) осуществляют сравнение управляющего напряжения Ь (т), задающего закон регулирования времени запаздывания, с линейно изменяющимся напряжением Ui, запускаемым в на;алг периода, и U>. запускаемым в момент t достижения напряжением UI величины преобразуемого электрического сигнала. Выходные импульсы U„вырабатываемые сравнивающим устройством при дости>кении равенства

UI=U(T) и (1 =-Ь (т), фиксируют триггером и преобразуют в периодическую последовательность L элгктрических сигналов прямоугольной формы. В соответствии с последовательностью выходных сигна„U, триггера коммутируK>T эта IQIIFioc нанря>кение Ug, и образуют пульсирующее напряжение U. Функцгпо с запаздывающим аргументом U(t — т) формируют усреднением пульсирующего напряжения U„.

B описываемой схеме осуществляется периодическое преобразование электрического сигнала во временной интервал, сдвиг информации во времени и восстановление непрерывной формы входного сигнала. Очевидно, время запаздывания пропорционально величин= управляющего напряжения У(т) и связано с ним следующей зависимостью (без учета ошибок преобразования): где /г — скорость изменения линейно изменяющегося напряжения развертывающих устройств.

Регулирование времени запаздывания осуществляют изменением величины управляющего напряжения. Для функциональной схемы, представленной на фиг. 1, предполагает5

4. ся, что управляющие напря>кение всегда большг величины входного электрического сигнала.

В т о р о и п р и м е р реализации предлагаемого способа. В функциональной схеме (c». фиг. 3) управляющее напряжение со входа 15 подают на сравнивающие устройства 1б и 17.

На другие входы этих устройств подают соответственно линейно изменяющиеся напря>кения идентичных развгртывающих устройс гв

18 и 19 с фиксированным рабочим ходом. Линейно изменяющееся напря>кение развертывающего устройства 18 запускают периодически с помощью генератора 20 импульсов.

В момент равенства величин преобразугмого электрического сигнала, подаваемого на вход

21, и линейно изменяющегося напряжения развертывающего устройства 18 сравнивающим устройством 22 запускают развертывающее устройство 19.

В каждом периоде преобразования фиксируют врем иной интервал между моментами равенства управляющгго и линейно изменяющихся напряжений. Эту операцию осуществляют триггером 23 с раздельными входами.

Восстановление непрерывной формы Iipeooразуемого сигнала осуществляют так же, ка; в предыдущем прим ре с помощью интегратора 24 и ключа 25, на вход 26 которого годают эталонно напряжение. Восстановленный сигнал считывают с выхода 27 интггратора.

Временная диаграмма (см. фиг. 4) отражаег работу функциональной схемы, выполпгнной по фиг. 3. Здесь приняты те же обозначения электрических сигналов, что и на фиг. 2. Напряжения U> и U> относятся соответственно к развертывающим устройствам 18 и 19. Напряжение UI запускают периодически, а напря «eIIII= U, в момент равенства

UI= U(t).

Периодическую последовательность электрических сигналов U, формируют триггером, фиксирующим временные интервалы между моментами времени, .соответствующими равенствам 0 = Ь (т) и Ug — — У(т). Выходной сигнал U(t — т) образуют усреднением пульсирующего напряжения U,, полученного из эталонного напряжения U;„„.

Рассмотренная выше функциональная схема позволягт регулировать время запаздывания в пределах рабочего хода развертывающих устройств. Соответствующим построением функциональной схемы диапазон измгнения времени запаздывания может быть значитгльно расширен. Это может быть достигнуто, например, применением нескольких поочередно работающих пар идентичных развертывающих устройств. В этом случае способ обеспгчивает плавное регулирование времени запаздывания в пределах

0<т<пТ, где n — число пар ид нтичных развертывающих устройств.

305470

Ч иг 1

Расширение диапазона изменения времени запаздывания функциональной схемы, описанной в первом примере реализации, так же может быть достигнуто увеличением количества развертывающих устройств.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает возможность регулирования времени запаздывания по произвольному закону, задаваемому величиной управляющего напряжения.

Развертывающее преобразование, характезирующееся сравнительно высокой чувствительностью, точностью и линейностью характеристики, сообщает предложенному способу свои качества и позволяет повысить точность и стабильность воспроизведения.

Предмет изобретения

Способ формирования функций с запаздывающим аргументом, отличаюшийся тем, что, с целью упрощения операции, повышения точности и стабильности воспроизведения, обеспечения возможности регулирования времени запаздывания по произвольному закону, задаваемому величиной управляющего напря10 жения, последнее сравнивают с двумя линейно изменяющимися напряжениями идентичных развертывающих устройств, одно из которых запускают периодически, а другое — в момент достижения первым величины преобразуемого электрического сигнала, и путем фиксации временных интервалов между моментами равенства сравниваемых напряжений формируют периодическую последовательность сигналов прямоугольной формы, которую пре20 образуют в нзпрерывп сигнал.

305470

Фиг. 4

Составитель Д, Голубович

Корректор О. С. Зайцева

Редактор Е. Гончар

Техред 3. Н. Тараненко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1850/18 Изд, М 775 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415