Функциональный преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Савва Сееетских

Сециалнстнческнх

Республик

<1Ц801004 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 190379 (21) 2736741/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 300181 Бюллетень N9 4

Дата опубликования описания 300181 (51)М. Кл.

G G 7/26

Государствеиамй комитет

СССР ио дедам изобретеиий и открывай (53) УДК 681 33Ь (088.8) (72) Авторы изобретения

A.A. Ахматов, P.Ä. Кукнариев и Н.P. Рабеджанов (73) Заявитель

Математический институт с ВЦ АН ТаджикЫ (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике °

Известен функциональный преобразователь, содержащий последовательно включенные блоки перемножения и сумматоры. На выходах блоков перемножения получают степени от входной переменной, которые с соответствующими весами суммируются. На выходе сумматора получается нелинейная функция от входной переменной в виде степенного ряда.(1).

Его недостатки заключаются в сложности, обусловленной применением блоков перемножения, и неудовлетворении 15 требования дифференцируемости аппорокс мирующей функции.

Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий сумматор, выход ко- 20 торого является выходом преобразова.теля, п интеграторов, п инверторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего интегратора, блок набора функции, входы которого 25 соединены с выходами интегратороа и инверторов, а выходы — со входами сумматора, вход первого интегратора соединен с выходом источника опорного напряжения, а вход каждого интег- 30 ратора, кроме того, соедненн с выходом предыдущего по номеру интегратора Г2.) и 733.

Недостаток этого преобразователя состоит в сложности и малой точности преобразования.

Цель изобретения — упрощение преобразователя и повышение точности преобразования функций независимого аргумента.

Цель достигается тем, что функциональный преобразователь, содержащий и последовательно соединенных интеграторов,. выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего инвертора, блок набора функций, выходу которого подключены к входам первого интегратора, выход и-го интегратора является выходом преобразователя, дополнительный интегратор, вход которого через первый переключатель соединен с раэнополярными шинами постоянного напряжения, а выход подключен к первому входу блока сравнени выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого переключателя и входами управления режимом работы интеграторов, содержит дополнительные переключатели, переключаемые контакты первого из

801004 которых соединены с разнополярными шинами источника функция зависимой переменной, переключающий контакт первого дополнительного переключателя подключен к первому входу блока набора функций, переключаемые контакты остальных дополнительных переключателей соединены соответственно с выходами соответствующих инвертора и интегратора, переключающие контакты дополнительных переключателей подключены к соответствующим входам блока набора Функций, управляющие входы дополнительных переключателей соединены с соответствующим выходом блока сравнения, а второй вход блока сравнения соединен с ши- 15 ной независимого аргумента.

На чертеже приведена блок-схема функционального преобразователя.

Преобразователь содержит и последовательно соединенных интеграторов 2О

1, и инверторов 2, блок 3 набора функции, переключатели 4, блок 5 сравнения, управляющие входы 6 переключателей, дополнительный интегратор 7 и входы 8 управления режимом работы интегратора.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче напряжения пропорционального F (z) на вход первого интегратора через переключатель 4 и установ- Зц ления начальных условий на интеграторах, на выходах интеграторов имеют место напряжения, пропорциональные значению зависимой переменной Y и ее производным по времени t. Если обес- 35 печить равенство значений напряжений на выходах интеграторов, кроме последнего, значениям производных зависимой переменной s по независимой переменнбй х., то на выходе пос- 4g леднего интегратора получим функцию, которая является решением неоднородного диФференциального уравнения по отношению независимой переМеН« х °

Блок управления преобразователем, состоит из интегратора 7, на вход которого подается опорное напряжение

+1B, и блока 5 сравнения, íà первом выходе которого формируется сиг— нал управления переключателями и подается на управляющие входы 6 переключателей, на втором выходе — сигнал, управляющий режимом работы интегратор в 1. При положительном знаке разности входного напряжения х и напря- И жения t на выходе интегратора 7, с выходов интеграторов 1, 1 ... °, 1 через переключатели 42, 4,..., 4(на вход первого интегратора подается напряжение, равное следующему выражению

dn . Р "у «4у

4Т"

F (z) — — - ...-- - A

d)t> " дК а при отрицательном знаке разности происходит переключение переключа- 65 телей 4g, 4,..., 4и, 4 у)+ и на вход первого интегратора подается напряжение равное следующему выражецию

d Ч d у de — — — — +у- f(z).

d dx," 0Х

Таким образом, происходит интегрирование в обратном направлении. Если разность входного напряжения х и напряжения t на выходе интегратора 7 не равна нулю, то на втором выходе блока 5 сравнения формируется сигнал "Пуск" интеграторов 1, 1),..., 1 и 7. В случае равенства нулю этой разности на втором выходе блока 5 сравнения формируется сигнал

"Останов" интеграторов 11, 12,..., 1((и 7.

Таким образом, интегратор 7 работает в режиме слежения за входным сигналом х. На выходе интегратора 1 получаем заданную функцию.

Блок 3 набора функции позволяет аппроксмировать заданную функцию дифференциальным уравнением и-го порядка, устанавливая значения коэффициентов и начальных условий этого дифференциального уравнения.

В отличии от известного, предлагаемый функциональный преобразователь позволяет воспроизвести функцию произвольного аргумента и удовлетворяет требование дифференцируемости аппроксимирующей функции, что значительно расширяет его функциональные воэможности.

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий и последовательно соединенных интеграторов, выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего интегратора, блок набора функций, выходы которого подключены к входам первого интегратора, выход и-ro интегратора является выходом преобразователя, дополнительный интегратор, вход которого через первый переключатель соединен с раэнополярными шинами постоянного напряжения, а выход подключен к первому входу блока сравнения, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого переключателя и входами управления режимом работы интеграторов, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения точности преобразования функций независимого ав- гумента, он содержит дополнительные переключатели, переключаемые контакты первого иэ которых соединены с разнополярными шинами источника функций зависимой переменной, переключающий контакт первого дополнительного переключателя подключен к

801004

Составитель С..Белан

Редактор С. Шевченко Техред М.Коштура Корректор Г. Решетник

Заказ 10431/66 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 первому входу блока набора функций, переключаемые контакты остальных дополнительных переключателей соединены соответственно с выходами соответствующих инвертора и интегратора, переключающие контакты дополнительных переключателей подключены к соответствующим входам блока набора функций, управляющие входы дополнительных переключателей соединены с соответствующим s., äîì блока сравнения, а второй вход блока сравнения соедчнен с шиной независимого аргумента.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент CttIA 3866031, кл. 235-197, 1974.

2.Кори Г., Кори Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М., "Мир", 1967, т. 1, с. 72-73.

З.Скотт Н.Р. Техника аналоговых и цифровых вычислительных машин. М.,,0

"Иностранная литература", 1963, с. 83 (прототип).