Устройство для дифференцирования функций

 

Солоз Соввтсиин

Социо аттистиивсиин

Рвспублик

О П И С А Н И Е > е4ее

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено 06.I0.72(21)I835953/Ù-24 (51) М. Кл.

Гввударственню нвинтет

Свввтв Мнннатрав СССР ва делан нзабратеанй н аткрытнй а 0Е 3/ОО с присоединением заявки(32) Приоритет

Опубликовано 05.09.74 Бюллетень № 33 (53) УДК 68I 34 (088.8) Дата опубликования описания Х5 Р.74 (72) Авторы изобретения

Л.А. Вереи1агин и Т.И.прилипко

Я 11 "e

Институт автоматики (71) Заявитель (64) УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ ФУНКЦИЙ

Изобретение отиосится к области автоматики и вычислительной техиики и предназначено для диффереицировакия фуикций, заданиых .з форме частотно-импульсных сигиалоз.

Йззестиы дифференцирующие устройства, содержащие два блока скользящего интегрального усредкения и узел вычитания, з которых вход второго блока усреднения подключен к выходу элемента смещения первого блока усреднения,а выходы обоих блоков подключены к входаи узла вычитания.

Недостатком таких устройств является невозможность дифференцирования фуикций невреиениого аргумента и подавления зысокочастотиых случайных и низкочастотных ,перно ческих помех. елью изобретейия язляетея устранение этих недостатков.

Указаиная цель достигается тем, что з предложеииом устройст- I

lac элементы смещеиия первого и второго блоков усредиеиия зыполиеиы в виде иачальиой и коиечиой секций последовательного трехсек-, 5 ционного регистра, сдвигозый вход которого соедиие» с входом текущего значения аргумеита. Причем сумма числа ячеек средней секции и числа ячеек начальной соответ1о ствует смещеиию иитерзалоз усреднения,кратному зеличиие периода иизкочастотиой помехи;

На чертеае приведена схема устройства.

1б Вход I текущего зиачеиия фуикции соедииеи с основным входом последовательного регистра 2, состоящего кз трех секций 3- .т.

Цепь продвигающих импульсоз регие тра 2 соединена е зходои б текуего значения аргумеита через лок 7 изменения масштаба,который может быть зиполиеи з виде управляемого частотного преобразозате25 (дя. Выходы ячеек секций 3.5 реги-

442492

3 стра 2 через элементы 8,9 суммирования состояний ячеек подключены к входам блока вычитания IO, выход которого соединен с выходом устройства. 5

Цепи питания элементов суммирования 8,9 подключены к управляемому источнику питания I, управляющий вход которого соедйнеи с входом Х2 задания интервалов усреднения и их относительного смещения и управляющим входом блока, Устройство работает следующим образом. 15

Текущее значение функции з форме частотно-импульсного сигнала поступает иа вход регистра 2, образованного ячейками с двумя устойчивыми состояниями. В цепь про- 2о двигающих импульсов регистра 2 поступает последовательность импульсов, частота которых соответствует текущему значению аргумента.

При поступлении последователь- q5 ности импульсов с частотой, пропорциональнои текущему зиаченйю функции, каждый импульс этой последовательности записывается в первой ячейке регистра (ячейка из состоя- зо иия "О" переводится в состояние

"Х") и последовательно. переносится в последующие ячейки со скоростью, соответствующей текущему значению аргумента частота продвигающих импульсов выбрана более высокой, чем максимальное значение частоты, соответствующей текущему значению фуикции1.

Текущее значение числа ячеек 4о

40 ции 3), находящихся з состоянии "I" соответствует значению интеграла функции на интервале, определяемом соотношением масштабов частотных сигналов функции и аргумента и числом ячеек*в данной секции регистра.

Значение этого интеграла представляется на выходе элемента 8 в форме напряжения постоянного тока з масштабе, зависящем от указанных соотиошейий, а также от величины напряжения йитаиия элемента 8, поступающего от источника питанйя П.

Таким образом, в устройстве осуществляется непрерывное скользя- 55 щее интегральное усреднение функция на интервале, соответствующем прохождению последовательности импульсоз,частота которых пропорциональна текущему значению функции.

Текущее значение напряжений, отражающих результаты скользящего интегрального усреднения функций на указанных интервалах, поступает на входы блока вычитания IO. В ре- зультате на выход устройства посту-. пает напряжение, соответствующее текущему значенйю отношения разнос ти непрерывно-усредияемых на отмеченных интервалах функций к приращению аргумента, т.е. текущему значению производной йуикции по непременному аргументу.*При этом масштаб выходного напряжения определяется соотношением масштабов частот сигналов функций и аргумента и суммарным числом ячеек в секциях

3 и 4, а в результате скользящего интегрального усреднения функции на указанных ийтервалах обеспечивается подавление высокочастотных помех.

Благодаря тому,что число ячеек в секции Ф выбрайо такшл,чтобы сумма этого числа и числа ячеек в секции 3 с учетом масштаба частоты аргумента соответствовала смещепию интервалов усреднения сигнала в основных секциях регистра, кратному величине периода перйодическои помехи, в устройстве обеспечивается одйовременно с подавлением высокочастотных помех подавление периодической помехи, имеющей частоту, близкую к частотам, характеризующим дифференцируемую функцию.

При синхронизации изменений величин интервалов усреднения и величины их относительного смещения,обеспечиваемых подачей соответствующего сигнала на вход I2 устройства и текущего значения периода периодической помехи, в устройстве достигается подавление последней и в случае непрерывно изменяющейся частоты помехи в результате изменения масштаба частотного преобразователя 7 и выходного напряжения источника ХХ питания устройства).

Предмет изобретения уотройстзо для диффереициро- 6 зания функций, содержащее выходной блок вычитания, входы которого соединены с зыходайи двух блокоз скользящего усреднения, каждый иэ которых зыполкеи з виде последоза- 10 тельно соединенных элементов сме- . щения и суммирования, о т л и ч а

6 ю щ в в с я тем, что, с целью поэышеиии точности диффереицироэаиия, з иеи алеиеиты сиещеиия перзого и второго блоков скользящего усредкення зыполнеиы соответственно з зиде начальной и конечной секций последовательного трехсекциоиного регистра, сдзигоз и вход которого соединен с зходои текущего значекия аргумента, а осноэкой - ф входом текущего зиачекия функции устройства.