Устройство для дискретной записи и воспроизведения функций с заданным временным масштабом

 

ОП ИСА"Н

ИЗОБРЕТЕН

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (11) 478333

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26.04.73 (21) 191110 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 25. 07. 75. Бюл ле

Дата опубликования описания (51) M. Кл.

G 06 ) 3/00

Гасударственный намнтет

Саввтв Мнннатрав СССР па делам нзааретеннй н атнрытнй (бЗ) УДК 681.14 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения Б,Г.Кадук, С.И.Рудковский, А.А.Кравченко и Г.А.Зборовский (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (54) УСТ ОД Т@ЩЯ QИЯЯЯЮ )ÀtgСИ И

ВРЕМЕННЫМ МАСШТАБОМ

Устройство относится к вычислительной, и преобразовательной технике и может быть использовано в различных автоматизированных системах управления техноло - 1 гическими процессами по заданному закону регулирования.

Известны устройства, у которых воспроизведение заданной функции =1() осушест вляется путем реализации метода линейной аппроксимации кривых элементарных функций в дискретной форме, содержашие генератор, выход которого соединен с триггером, первым переключателем, первым входом делителя частоты, два других входа которого подключены соответственно к цифровому запоминаюшему блоку и клемме установки временного масштаба, с инвертором, выход которого соединен с первым входом схемы И, реверсивный счетчик и второй инвертор.

Однако подобные устройства воспроиз водят функции с известным аналитическим выражением или с заданными табличными данными.

Цель изобретения — повысить быстро- t действие и точность воспроизведения функций.

Бдя этого в устройство введены схема сравнения, переключатели, цифрсь-аналоговые преобразователи, счетчик, дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с входом устройства и с одним входом первой схемы сравнения, а другой вход соединен с другим входом первой схемы сравнения и через второй переклю» чатель и цифр< -аналоговый преобразователь с выходом реверсивного счетчика, выход дифференциального усилителя через третий переключатель соединен с одним

И из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с клеммой опорного напряжения, выход второй схемы сравнения через второй вход схемы И и триггер соединен со входом сброса счетчика, цифровым запоминаюшим блоком и через четвертый переключатель с входом реверсивного счетчика, счетный вход счетчика через первый переключатель соединен с выходом делителя частоты и через четвертый пере25 ключатель соединен со входом реверсив478333 ного счетчика, выход счетчика через пятый переключатель соединен с цифровым запоминающим блоком и с входом второго цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с третьим переключателем, вход цифрового запоминающего блока соединен с выходом первой схемы сравнения непосредственно и через второй инвертор, выход которого соединен с шестым переключателем, выход цифрового запоминаюшего блока соединен через шестой переключатель со входом реверсивного счетчика.

Кроме того, для автоматизации вычисления углов коэффициентов на участках функ ции, аппроксимации и воспроизведения функ ций, заданных в виде электрического сигнала = Ч(Ф) с неизвестным аналитическим выражением, подлежаший дискретной запи.си сигнал квантуется не по времени, а по уровню с постоянным шагом квантования

A jj к, а временные интервалы, в течение которых происходит приращение функции на ь, преобразуются в эквивалентные угловым коэффициентам функции в этих интервалах количества счет ных импульсов дЯ, которые заноi сятся в цифровой запоминающий блок. Воспроизведение функций во времени осуществляется цифро-аналоговым преобразователем с переменной скоростью, управля мой цифровым запоминающим блоком.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

На схеме показаны схема сравнения 1, реверсивный счетчик 2, переключатель 3, инвертор 4, дифференциальный усилитель

5, переключатель 6, цифро-аналоговый преобразователь 7, переключатель 8, схема сравнения 9, схема совпадения И 10, инвертор 11, генератор 12, триггер 13, счетчик 14, цифровой запоминающий блок

15, делитель частоты 16 и переключатели соответственно клеммы входа„выхода, опорного напряжения и установки временного масштаба устройства.

Клемма входа устройства V „соединена с входом схемы сравнения 1, предназначенной для определения режима работы реверсивного счетчика 2 через переключатель 3 и инвертор 4, и с входом дифференциального усилителя 5, вторыми входами соединенными через переключатель 6 с выходом цифро-аналогового преобразователя 7. Выход дифференциального усилителя .5 соединен через переключатель

8 с входом схемы сравнения 9, второй вход последней - с клеммой опорного напряжения /, величина которого опреоп деляет уровень квантования входного сиг

k — в( нала ду p p . Выход схемы сравнения 9 через схему совпадения И 10, второй вход

5 которой соединен через инвертор 11 с выхо« :

- дом генератора 12, соединен с единичным входом триггера 13, нулевым входом, соеди ненным с выходом генератора 12. Единичный выход триггера 13 соединен с входом

10 сброс» счетчика 14, подсчитывающего количество счетных импульсов в паузу между срабатываниями схемы сравнения 9.

Выходы триггера 13, счетчика 14, схемы сравнения 1 соединены также с соотвеч

l5 ствуюшими входами цифрового запоминаю-. щего блока 15, предназначенного для хра- . нения информации об угловых коэффициентах аппроксимируемой функции сигнала (величина, порядковый нсмер, знак), Выходы запоминающего устройства 15 соединены с делителем частоты 16 и через переключатель 3 с входами управления режимом работы реверсивного счетчика. 2, выход делителя 16 через переключатель

17 соединен со счетным входом счетчика

14 и через переключатель 18 — со счетным входом реверсивного счетчика 2, через который происходит счет импульсов с дискретностью, равной одному счетному ,О импульсу, а вход реверсивного счетчика 2, через который производится счет импульсов одинаковыми пачками, с числом импульсов в пачке, пропорциональным л„ д, соединен через переключатель 18

Ук= вх с выходом триггера 13. Выход счетчика

14 соединен также через переключатель

19 с входом цифро-аналогового преобразователя 20, преобразующего количество импульсов, поступающих с частотой ц п a аналоговую aeamHHy V М

N подаваемую на вход схемы сравнения 9 через переключатель 8.

Устройство работает следуюшим образом.

45 В режиме дискретной записи сигнала переключатели 3, 6, 8, 17, 18 и 19 находятся в положениях, указанных на чертеже.

Подлежащий аппроксимации сигнал Ч

@) поступает на входы схемы сравнения 1 ,дифференциального усилителя 5, а разность на вход схемы сравнения 9. ОдновременI но происходит заполнение счетчика 14 через переключатель 17. При достижении

55 Разности Vg - V = ЬЧ Х = Vgq срабатывает схема сравнения 9, и через схему совпадения И 10 включается триггер 13, который производит сброс показаний и Я, счетчика 14, предвари60. тельно занесенных в цифровой запоминаю478333

О ший блок 15, и заносит через переключатель 18 и второй вход реверсивного счеч чика 2 числа йк, пропорциональные аналоговому значению шага квантования дЧ . Бифро-аналоговый преобразователь 7 формирует значение V „ -" 4V „ ьх в результате чего сигнал с выхода схемы сравнения 9 отсутствует и триггер 13 возвращается в нулевое состояние — вновь начинается заполнение счетчика 14 до 10 момента следующего срабатывания схемы

9. При дальнейшем возрастании величины /8 до значения 2йЧ > процесс запоминания числа, пропорционального угловому коэффициенту К, а также формирование с 15

1 выхода преобразователя 7 величины 2AV происходит аналогично.

В режиме воспроизведения функции сигнала переключатели 3, 6, 8, 17, 18 и

19 переводятся во второе положение, а делителем 16 устанавливается масштаб воспроизводимой функции. При воспроизведении происходит последовательное уста- . новление в делителе 16 ряда значений

25 коэффициентов деления частоты р г

К= —.m К = — rn

1bN1 t 2ьяа 1) 1 уг

30 к Гщ

Ь bN. t

Количество импульсов, накаливаемое в счетчике 14 в паузу между двумя срабатываниями схемы 9, постоянно и соответ ствует величине b Ч5„(шагу квантования), с этой целью счетчик 14 управляет цифро-аналоговым преобра.,ователем 20, формирующим значение Ч >и ъ Ь Ч ступенями, соответствующими единице младшего разряда преобразователей 7 и 20, и при наступлении моментаЧ„,п =5Ч,,„= Ч,„ происходит сброс показаний счетчика 14 и преобразователя 20, а в цифровой запоминающий блок 15 поступает сигнал с выхода триггера 13 об установлении в .делителе 16 следующего коэффициента деления.

Таким образом, реверсивный счетчик 2 ведет счет (суммирования или вычитания) импульсов, следующих с переменной частотой, а с выхода цифро-аналогового преобразователя 7 снимается значение воспроизводимой функции с заданным временным масштабом.

Ф 55

Предмет изобретения

Устройство для дискретной записи и воспроизведения функций с заданным временным масштабам, содержащее генератор, выход которого соединен с триггером, первым переключателем, первым входом делителя частоты, два других входа которого подключены соответственно к цифровому запоминающему блоку и клемме установки временного масштаба, с инвертором, выход которого соединен с первым входом схемы

И, реверсивный счетчик и второй инвертор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности воопроизведения функций в него введены схема сравнения, переключатели, цифро-аналоговые преобразователи, счетчик, дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с входом устройства и с одним входом первой схемы сравнения, а другой вход соединен с другим входом первой схемы сравнения и через второй переклю чатель и цифро-аналоговый преобразователь с выходом реверсивного счетчика, выход дифференциального усилителя через третий переключатель соединен с одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с клеммой опорного напряженияя, выход второй схемы сравнения через второй вход схемы И и триггер соединен со входом сброса" счетчика, цифро вым запоминающим блоком и через четвертый переключатель с входом реверсивного счетчика, счетный вход счетчика через первый переключатель соединен с выходом делителя частоты и через четвертый переключатель соединен со входом реверсивного счетчика, выход счетчика через пятый переключатель соединен с цифровым запоминающим блоком и с входом второго цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с третьим переклю» чателем, вхоц цифрового запоминающего блока соединен с выходом первой схемы сравнения непосредственно и через второй инвертор, выход которого соединен с шестым переключателем, выход цифрового запоминающего блока соединен через шестой переключатель со входом реверсивного счетчика.

478333

Составитель A.Hàóìîâ редактор Q.(:тенина Техред И Карандашова Корректор Л.Котова

Заказ g f Изд. ле Д Тираж

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие <Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24