Аппроксиматор

 

ОЛ ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.73(21) 188358 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,10.74Бтоллет (45) Дата опубликования описания 2

/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий

88. 8) (72) Авторы изобретения

Г, И. Алексеев (71) Заявитель

Институт технической кибернетики АН Белорусской CCP (54) АППРОКСИМАТОР

Изобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и мО»

-жет найти применение, например, для воспроизведения функций, определенных на конечном интервале аргумента. Результат аппроксимации получается в виде функционального напряжения, пропорционального аппроксимируемой функции.

Известен аппроксиматор, содержащий реверсивный счетчик, дешифратор, сдвигаю- 10 щий регистр и аналоговый сумматор, однако ему свойственна низкая точность пред/ ставления функций, обусловленная ступенчатым характером функций, используемых для аппроксимации, 15

Предлагаемый аппроксиматор дпя повышения точности содержит цифро-,аналоговый множительный блок, второй аналоговый сумматор и второй сдвигающий регистр, вход которого соединен с третьим входом и пер- 20 вым выходом реверсивного счетчика, а выход через второй аналоговый сумматор подключен к первому входу цифро-;аналогового множительного блока, второй вход которого соединен со вторым выходом реверсивнсв.о,.25 счетчика и входом дешифратора, а третий вход соединен с выходом первого, аналогового сумматора; выход цифро-аналового множительного блока подключен к выходу аппроксиматора, На чертеже представлена функциональная схема аппроксиматора.

Он содержит сдвигающие регистры 1 и

2, аналоговые сумматоры 3,4, реверсивный счетчик 5 импульсов текущего значения аргумента, дешифратор 6 нулевого кода и цифро-аналоговый множительный блок 7.

Вход 8 импульсов текущего значения аргумента 4 и выход 9 аппроксиматора, аналого вые входы 10 и 11 множительного блока

7 и выход 12 импульса переполнения счетчика 5.

Сдвигающий регистр 1 предназначен для формирования функций, имеющих форму прямоугольных импульсов длительностью Ь t (Ф} и выходом связан с входом аналого, вогб сумматора 3, а входом- - с выходом, дешифратора 6 и входом управления сум.мированием реверсивного счетчика 5.

447728

3 4

Сдвигающий регистр 2 предназначен для блока 7 является линейнсь-интерполируюформирования ступенчатых функций щим (точнее, ступенчатолинейным интерt-ВЬ1 - — )

ДФ

М„(t) =гес ( полирующим) оТ U1(t) до 02(t) напряжением, 6t

5 а само устройство 7 работает в режиме линейного интерполятора. ь =4- В 1=tm-С щ По аналогии можно показать, что при последовательном уменьшении чйсла, содерк= 3,2... И-L жашегося в счетчике 5, от максимального — — ago oнуля (т.е. при работе счетчика 5 в рени) H вь,ходом свя 1 жиме вычи аниЯ) цифр на о"овый м жаналогового сумматора 4 а те ный блок 7 работает а е в Режи е в одо импульса переполнения линейного интерполятора, вырабатывая лии входо управления вычитанием реверсив- нейно-интеРполиРУющее от U2(f) go 01 (2 ного счетчика 5. напряжение.

Аналоговые сумматоры 3 и 4 предназ- . (15

I начены для "весового" суммирования функций g (t) и Ф „(t) с целью получения

Аппроксиматор работает следующим обfA разом. Когда в счетчике 5 имеется нулеступенчатых функций 11(), являющихся вое число и он установлен в ре в режим сумпарои функции, аппроксимирующий функцию И мирования s ячейке первого раа

7 первого разряда сдви (), Выходы сумматора 3 и 4 связаны гающего регистра 1 установлена становлена единица, с аналоговыми входами 10 и 11 цифро-ана- а в сдвигающем регистре 2 все разрядные логового множительного блока 7. ячейки установлены в нулевое нулевое состояние.

11ифрь-аналоговый множительный блок При этом на выходе регистра 1 имеется используется в качестве линейного интер- 25 единичное напряжение пропор е, пропорциональное полятора и цифровым входом связан с вы- Ч1()=1 на выходе аналог

r оде аналогового суммаходом реверсивного счетчика 5 и входом тора 3 и входе 10 цифро-ана ог о-аналогового дешифратора 6 нулевого кода. Выход цифро- множительного блока 7 имеется имеется напряжение аналогового множительного блока 7 подкшочен 01 (), пропорциональное теку текущему значению к выходу 9 аппроксимированной функции. 30 функции 1,(Ф); на выходе регистра 2 все

Реверсивный счетчик 5 предназначен для

1 функции Ф (ц=о и 0 Р().на

11 счета импульсов текущего значения аргу- гового сумматора 4 и Да входе 1д,р

1 цифрО мента„поступающих на ..его счетный вход -аналогового множительного б г льного лока 7 имееъся напряжение 0> (t ) пропорциональное яди»чный выход триггера старшего З5 текущему значению функции 1 Д.) ии ),ана разряда реверсивного счетчика 5 является выходе 9 аппроксиматора напр напряжение одновременно выходом импульса переполнения при работе счетчика в режиме сум- При поступлении на вход 8 им импульсов мир ования. текущего значения аргумента ента, число 1 в

По мере заполнения счетчика 5, рабо- + счетчике 5 увеличивается а на вь т я а на выходе 9 тающего в режиме суммирования, импуль- имеем интерполирующее напряжение сами текущего значения аргумента, число 1,1,0 (Ф)"0 (В) °,, „, Ь 1 (t)-a 11 (ф1 в нем увеличивается, стремясь к значению 66

Р» ,1+ 01ц.)а напряжение на выходе ,45 " 1+ И g ff g (t ), 9 соответственно изменяется по закону

,()-М) При J-J g, q напряжение на выходе 9 „,()= J-u,(., 2 1 "выл® ()2()= 2Ф=Ь|v1Ф) ь достигая при J = J нп = 2 -1 величины

@ Имп льс а в счетчике 5 наступает и ает переполнение. импульс переполнения с выхода 12 пост i - -» u,iIt II,(It

О ()-О ()

2 Р чика 5 и в качес е такт,о„о и „ л,са где — дискретность цифна вход сдвигаю ег дв аюшего регистра 1, фиксируя ,рР в последнем единичное эначени фу ро-аналогового преобразования (цена млад- Ч Ф При этом на

Ри этом на выходе сумма шего разряда цифро-аналогового множитель- тора 3 устанавливается ап ется напряжение

НОГО блОка 7). е 0„(t)==у (e) =-g ()

1 д р, При возрастании p or нулевого до С поступлением на вход 8

1" очередной максимального значений напряжение на серии импульсов текущего

60 текущего значения аргу выходе цифро-аналогового множительного, мента счетчик 5 Работа а отает в режиме вы447728 читания, а напряжение на выходе 9 при.обретает значение

2()

u„,„(t}= — („,-}} о, (t} -= ю «)+ьА() р Р 1лакс 2 4 3 линейно-интерполирующего от величйны Ъ()- 4 1 ) до ве""""ны }3®=0г М жения.

При )=) к к в счетчике 5 фиксируется нулевое число, которое дешифрируется дешифратором 6. Сигнал с выхода дешифратора 6, поступая на вход управления суммированием, устанавливает счетчик 5 в режиме суммирования. Этот же сигнал в качестве тактового импульса поступает на вход сдвигающего регистра 2, формируя на его выходе единичное напряжение, пропорциональное функции g (t) . В установившемся режиме на выходе аналогового сумматора 3 и входе 10 цифро-аналогового множительного блока 7 имеется напряжеwe о,(с)=Х,(t) = а,Ч,, E.t), а на выходе сумматора 4 и в;ходе 11 цифро-аналогового множительного блока 7 напряжение

02() — 2 Й) 4 Я Ь)

При дальнейшем изменении аргумента число s реверсивном счетчике 5 цикличес-. ки изменяется от нуля до JtlLKc и обратно

Рт )ый мю до нули. ПРи этом выходное наппя жение множительного блока 7 будет ступен» .чатолинейно изменяться от уровни напряже-. .,ния на входе 10, пропорционального до уровня напряжения на входе 11, пропорционального (2 (С) и обратно.

Таким образом, аппроксиматор, пока;занный на чертеже, обеспечивает аппрокси мацию функций ЦЦ с использованием ступенчато-линейной интерполяции. Применение этого аппроксиматора вместо известных ,аппроксиматоров, осуществляющих ступен, чатук аппроксимацию с использованием

5 системы ортогональных функций Я (t } в качестве базисной системы, позволяет существенно повысить точность аппроксимации.

Переход от аппроксимации одной функ10 ции g(t) к аппроксимации другой функции производится изменением сопротивлений (проводимостей) весовых резисторов аналоговых сумматоров 3 и 4 в соответствии со значениями коэффициентов Ы, в 9 „

15 и либо установкой сменных сумматоров

3,4> сопротивления на входах которых взвешены" по законам, определяемым для каж» дой конкретной аппроксимируемой функции

Предмет изобретения

Аппроксиматор, содержащий реверсивный

И счетчик, первый вход которса.о соединен со входом аппроксиматора, а второй вход— с выходом дешифратора и через первый сдвигающий регистр - с входом первого аналогового сумматора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

30 точности, он содержит цифрсь-аналоговый множительный блок, второй аналоговый сумматор и второй сдвигающий регистр, вход которого соединен с третьим входом и первым выходом реверсивного счетчика, а

35 выход через второй аналоговый сумматор подключен к первому входу цифро-аналого вого множительного блока, второй вход которого соединен с вторым выходом реверсивного счетчика и входом дишифратора а

Э третий вход соединен с BbIxolloM первого аналогового сумматора; выход цифро-аналогового множительног@ 6аоКа подключен к выходу аппроксцматора.

45 ь °

447728

Ю

Составитель H,щоннновв

Техред А.Демьянова Корректор Л.Опдовд

Редактор Е.Гончар

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, И3035, Раушская наб., 4

Преднриятне яПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24 заказ ДЯ изл. м $P$ тнраи eg4

Подписное