Ша,., *>&-^^^-^^п:;э-

 

5 ю, г ° .. - н

- ° ( (i у

" О П

ИСАНИЕ 404097

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидегельства №

Заявлено 14.Х11.1970 (№ 1499430/18-24) с присоединением заявки №

Прио,ритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 15.III.1974

М. Кл. G 06g 7/28

Государственной комитет

Совета Миниотрее СССР оо делам изобретение и аткрьттий

УДК 681.335.8(088.8) Авторы изобретения

П. М. Чеголин, Г. И. Алексеев и А. Г. Ярусов

Институт технической кибернетики АН Белорусской CCP

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОЙ

АППРОКСИМАЦИИ ФУНКЦИЙ

Предлагаемый цифро-аналоговый кусочнолинейный аппроксиматор относится к области автоматики и вычислительной техники. On может найти применение для кусочно-линейной аппроксимации произвольных функций, задаваемых кодами равноотстоящих ординат.

Известно устройство для кусочно-линейной аппроксимации функций, содержащее два последовательно соединенных регистра, выходы которых подключены ко входам первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, и линию задержки, присоединенную выходом и входом соответственно ко входам установки в нулевое состояние первого и второго регистров.

Однако низкая точность этого устройства связана с тем, что в нем аппроксимация осуществляется по ступенчато-линейному закону.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит аналоговый интегратор, вход которого соединен соответственно с прямым и инверсным выходами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, а выход подключен к выходному зажиму устройства.

Это позволяет повысить точность устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства, состоящая из регистров

1, 2, цифро-аналоговых преобразователей 3, 4, аналогового интегратора 5 и линии задержки

6. Позиции 7 — 9 — соответственно вход сигналов установки регистра 1 в нулевое состояние, вход кодов ординат аппроксимируемой функции и выход устройства, на котором получается результат аппроксимации в виде аналогового напряжения.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы, поясняющие работу устройства, где а— ступенчато-линейное напряжение, вырабатыва10 емое цифра-аналоговым преобразователем 3; б — ступенчато-линейное напряжение, вырабатываемое цифра-аналоговым преобразователем 4; в — график суммы упомянутых напряжений (на входе интегратора 5); г — аппрок15 симированная функция на выходе 9.

Регистр 1 предназначен для приема кода ординат аппроксимируемой функции, передачи в регистр 2 содержащегося в нем кода предыдущей ординаты аппроксимируемой функ20 ции в моменты установки этого регистра в нулевое состояние импульсом с выхода линии задержки 6 и управления цифро-аналоговым преобразователем 3. Своим входом регистр 1 соединен с входом 8 устройства, а выходом

25 подключен к входам цифро-аналогового преобразователя 3 и регистра 2. Регистр 2 предназначен для приема кодов, поступающих из регистра 1, и управлешгя цифро-аналоговым преобразователем 4. Своим выходом регистр

30 2 соединен со входом цпфро-аналогового пре404097 образователя 4. Регистр 2 входом установки в нулевое состояние соединен со входом 7 устройства и входом линии задержки 6, выход которой подключен к входу установки в нулевое состояние регистра 1. Линия задержки 6 предназначена для задержки импульсов установки в нулевое состояние регистра 2 на время, определяемое длительностью переходных процессов в последнем.

Цифро-аналоговый преобразователь 3 (4) предназначен для преобразования кода, содержащегося в регистре 1(2), в аналоговое напряжение. Цифро-аналоговый преобразователь 3 имеет прямой (синфазный) выход, а цифро-аналоговый преобразователь 4 — инверсный (противофазный) выход. Выходы преобразователей 3 и 4 соединены и подключены ко входу интегратора 5. Интегратор 5 предназначен для интегрирования напряжений, поступающих на его вход с выходов цифроаналоговых преобразователей 3 и 4.

Цифро-аналоговый кусочно-линейный аппроксиматор работает следующим образом.

В исходном положении регистры 1 и 2 установлены в нулевое состояние. На выходах цифро-аналоговых преобразователей 3 и 4 и на входе интегратора 5 напряжение равно нулю.

На выходе 9 напряжение также равно нулю.

При поступлении на вход 8 регистра кода первой ординаты аппроксимируемой функции на входе цифро-аналогового преобразователя

3 вырабатывается напряжение UI, пропорциональное этому коду. Это напряжение суммируется с выходным напряжением цифро-аналогового преобразователя 4. Суммирование осуществляется на внутренних сопротивлениях цифро-аналоговых преобразователей 3 и 4.

При равных внутренних сопротивлениях суммарное напряжение на входе интегратора 5 равно

U,„,= — U, +0= — U„

2 2 и на выходе 9 устройства

t, t

Upbtx, = k ((UI + 0) dt = AU 1

О где k — коэффициент пропорциональности.

Перед поступлением на вход 8 устройства второй ординаты импульсом установки в нулевое состояние, поступающим на вход 2, подтверждается нулевое состояние триггеров регистра 2, а спустя время, определяемое линией задержки 6, в нулевое состояние устанавливается регистр 1. При этом код первой ординаты аппроксимируемой функции передается из регистра 1 в регистр 2, а на выходе цифро-аналогового преобразователя 4 вырабатывается инверсное напряжение UI. Затем со входа 8 в первый регистр поступает код второй ординаты аппроксимируемой функции, а на выходе цифро-аналогового преобразователя

3 образуется напряжение U>, пропорциональное коду второй ординаты. Оно суммируется с напряжением — UI на входе интегратора и

ПОЛуЧЕННая СуММа U,x = — (U — UI) ИНтЕГрИ2 руется интегратором 5 в течение времени второго интервала аппроксимации. При этом на5 пряжение на выходе 9 участка от 4 до t> изменения аргумента может быть записано

U,„„, = kU,t + k r (U, — U,)Л = kU,t, + о

+k(U, — U,)t

В момент времени t> на вход 7 поступает очередной импульс сброса U, сначала в регистр 2, а затем с выхода .линии задержки 6, регистр 1 устанавливается в нулевое состояние. Код второй ордипаты аппроксимируемой функции из регистра 1 поступает в регистр 2.

Затем на вход регистра 1 подается код очередной, третьей по счету ординаты. В установившемся режиме на выходе цифро-аналогового преобразователя 3 имеется напряжение.

U, соответствующее коду третьей ординаты, на выходе цифро-аналогового преобразователя

4 имеется напряжение — U, а на входе интегратора 5 — их сумма, равная

U, — — (> — U)

На выходе 9 устройства на интервале от

t до /з вырабатывается аппроксимированная функция ВЫХОД вЂ” @, 1 + k(Ux — 1)(tg — 1) +

+ ((U,— U,)а=ku,,+k(U,— иУ,—,)+

t, + k(U з аМ г

Таким образом, рассмотрена работа цифроаналогового кусочно-линейного аппроксиматора на 1-ом, 2-ом и 3-ем участках аппроксимации. На последующих участках аппроксима45 ции работа устройства аналогична.

Уравнение аппроксимируемой функции для

i-го участка аппроксимации может быть записано в следующем виде: и tt

50 Ueextt — g (Ut — 1) т

i=I К-1 где i = 1, 2, 3,..., и.

Предмет изобретения

Устройство для кусочно-линейной аппроксимации функций, содержащее два последовательно соединенных регистра, выходы которых

60 подключены ко входам первого и второго цифра-аналоговых преобразователей, и линию задержки, присоединенную выходом и входом соответственно ко входам установки в нулевое состояние первого и второго регистров, 65 отличающееся тем, что, с целью повышения

404007

Составитель А. Маслов

Техред Е. Борисова

Корректор М. Л ейзер маи

Редактор Е. Кравцова

Заказ 559717 Изд. ¹ 160 Тираж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 точности, оно содержит аналоговый интегратор, вход которого соединен соответственно с прямым и инверсным выходами первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, а выход подключен к выходному зажиму устройства.