Гибридный полигональныйаппроксиматор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

В АВТ©РСКОМУ СВ ЯЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических ресаублнк о1>809249 (61) Дополмительмое к авт. сеид-ву— ! (22) Заявлено 140579 {21) 2764863/18-24 (зцм. кл.з

G J 3/00

G G 7/26 с присоединением заявки HP (23) Г1рноритет

Опубликовано 28.02.81.Бюллетень HQ 8

Гоеударетаенвыв комитет

СССР во делам вэобретевя1 в отарытв1 (53j УД9(681 ° 34 (088. 8) Дата опубликования описанмя 2802.81 (72) Авторы изобретения

В.Э.Штейнберг, P.Â.Ãàëìåâ, В.P.Òîëîêíoâñ и Р.Г,Якупов тс

l .."" .

° Ф А. (71) Заявитель (Ц У) . (54) ГИБРИДНЫЙ ПОЛИГОНАЛЬНЫЙ AIIIIPOKCHNATOP

2 у =а/(ъ-х). 25

Известен гибридный .йолигональный аппроксиматор, содержащйй аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной ввода аргумента и с первым входом первого сумматора, 39

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных машинах, в системах автоматического управления и контроля и т.д. для выполнения функционального преобразования вида у = о/(Ф-x) где а, b — - константы.

Известен функциональный преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь, кодоуправляемые делители напряжения, источник опорного напряжения, инвентирующий масштабный усилитель, сумматор и блок вычитания, осуществляющий частичное 15 .вычитание единицы из кода.

Данный функциональный преобразователь осуществляет воспроизведение с высоКой точностью обратной функции вида у,=a/x (l) . 20

Однако имеет ограниченные функциональные воэможности, не позволяющие ему воспроизводить функции вида подключенного выходом к сигнальному входу первого кодоуправляемого делителя напряжения, второй и третий кодоуправляемые делители напряжения, соединенные сигнальными входами с первым выходом источника опорного напряжения, причем выход второго кодоуправляемого делителя напряжения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом гибридного полигонального аппроксиматора, а второй вход соединен с выходом первого кодоуправляемого делителя на пряжения, причем выходы аналого-цифровот о преобразователя подключены к управляющим входам третьего кодоуправляемого делителя напряжения, соединенного выходом с вторым входом первого сумматора, и к адресным входам блока памяти, соединенного выходами с управляющими входами первого и второго кодоуправляемых делителей напряжения. В устройстве коэффициенты

1тередачи кодоуправляемых делителей напряжения прямопропорциональны значениям кодов на их управляющих входах f2) .

Недостатком устройства, позволяющего выполнять широкий класс функциональных преобразований, является

I пониженная точность, что обуславлчвает существенное усложнение технической реализации устройства при повышенных требованиях и точности выполнения функционального преобразования вида у = a/(Ь-х), Цель изобретения — повышение точности аппроксиматора, Цель достигается тем, что в гибридный полигональный аппроксиматор, со- о держащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной ввода аргумента и с первым входом первого сумматора, подключенного выходом к сигнальному входу первого кодоуправляемого делителя напряжения. 5 второй и третий кодоуправляемые делители напряжения, соединенные сигнальными входами с первым выходом источника опорного напряжения, причем выход второго кодоуправляемого дели- Щ теля напряжения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом гибридного цолигонального аппроксиматора, дополнительно введены четвертый кодоуправляе-щ5 мый делитель напряжения, масштабный усилитель, блок вычитания и блок инверторов, соединенный входами с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходами — с управляющими входами первого и второго кодоуправляе- ЗО мых делителей напряжения и с входами блока вычитания, подключенного вь1ходами к управляющим входам третьего и четвертого кодоуправляемых делителей напряжения, причем выход третьего кодоупр делителя напряжения соединен с вторым входом второго сумматора, третий вход которого подключен через масштабный усилитель к выходу четвертого кодоуправ- 4О ляемого делителя напряжения, соединенного сигнальным входом с выходом первого кодоуправляемого делителя напряжения, а второй вход первого сумматора подключен к второму выходу источника опорного напряжения.

На чертеже изображена блок-схема гибридного полигонального аппроксиматора.

Аппроксиматор содержит аналого- gg цифровой преобразователь 1, подключенный входом к шине 2 ввода аргумента и к первому входу первого сумматора

3. Выходы преобразователя 1 соединены с входами блока 4 инверторов, подключенного выходами к управляющим входам первого и второго кодоуправляемых делителей напряжения 5 и б и к входам блока 7 вычитания. Выходы кодового сумматора 7 соединены с управляющими входами третьего и четверто- 40 го кодоуправляемых делителей напряжения 8 и 9. Сигнальные входы делителей б и 9 подключены к первому выходу источника 10 опорного напряжения, второй выход которого соединен 45

Х -X may. ее(-nl ее(п -и-Е) где Х = Ь = Ь х. m — наибольшее энаlYIQ)c чение аргумента;

)()ПАХ

ЛХ наибольший номе р участка аппроксимации.

Гибридный полигональный аппроксиматор работает следующим Образом.

Аналого-цифровой преобразователь

1 при подаче на шину 2 ввода аргумента входного напряжения х формирует на своих выходах код п, равный

n = епе(+ > где n — целая часть выражения в скобках.

Соответственно на выходах блока 4 инверторов код числа преобразуется в дополнительный и уменьшенный на единицу код числа m-n-1, который подается на вход блока 7 вычитания, Осуществляющего вычитание единицы из входного кода, в результате чего на выходах блока 7 фиксируется код числа m-n-2. Коды с выходов блоков 4 и 7 используются для управления работой делителей 5-9 при реализации составляющих уравнения произвольного и-го звена аппроксимирующей полигональной функции. То обстоятельство, что эти коды отличаются на единицу от соответствующих выражений в знаменателях уравнения автоматически учитывается тем фактом, что фактические коэффициенты передачи К ; делителей

5-9 связаны с управляющимй кодами

Q выражением вида

% Q;n 4

Первая составляющая аппроксимирующего уравнения реализуется следующим образом.

Сумматор 3 вычитает иэ входного напряжения х напряжение Х„ „"у задаваемое с второго выхода источника 10

Опорного напряжения, полученная разность делится на (m-n) (m-n-1) с вторым входом первого сумматора 3.

Выход сумматора 3 подключен к сигнальному входу делителя 5, соединенного выходом с сигнальным входом делителя

8. Выходы делителей 6 и 9 подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора 11, третий вход которого подключен через масш.табный усилитель 12 к выходу дели(теля 8, а выход сумматора 11 является выходом 13 гибридного полигонального аппроксиматора, Принцип действия аппроксиматора основан на аппроксимации заданной функции у=-а/(Ь-х) полигональной (непрерывной кусочно-линейной) функцией с постоянной длиной участков аппроксимации ах = х x . = const, При этОм уравнение пройзвольного n-ro звена номинальной функции для х б (х„,xn+„) имеет вид делителями 5 и 8 и затем масштабируется с помощью масштабного усилителя

12 с коэффициентом передачи /ах . Вторая и третья составляющие реализуются делением напряжения >)(с первого выхода источника 10 опорного напряжения на соответствующие коэффициенты делителями 6 и 9. Полученные трн составляющие суммируются на втором сувееаторе 11 и с общим коэффициентом переда%и а полученное суммарное напряжение выдается на выход 13 гибридного полигонального аппроксиматора. ляемые делители напряжения, соединенные с сигнальными входами с первым выходом источника опорного напряжения, причем выход второго кодоуправляемого делителя напряжения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом гибридного полигонального аппроксиматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности аппроксиматора, в него дополнительно введены четвертый кодоуправляевиюй делитель напряжения, масштабный усилитель, блок вычитания и блок инверторов, соединенный входами с выходами аналогоцифрового преобразователя, а выходами — с управляющими входами первого и второго кодоуправляевых делителей . напряжения и с входами блока вычитания, подключенного выходами к управляющим входам третьего и четвертого кодоуправляемых делителей напряжения, причем выход третьего коцоуправляемого делителя напряжения соединен с вторым входом второго сумматора, третий вход которого подключен через масштабный усилитель к выходу четвертого кодоуправляемого делителя напряжения, соединенного сигнальным входом с выходом первого кодоуправляемого делителя напряжения, а второй вход первого сумматора подключен к второму выходу источника опорного напряжения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

;по заявке У 2756392/24, кл, С 06 G 7/26, 23.04.79.

2. Корн Г,, Горн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М., Мир, 1968, т.2, с. 216, рис. 11.31А (прототип).

Таким образом, рассмотренный аппрокснматор, при равных с известным устройством затратах на реализацию, позволяет более высокую точность выполнения преобразования вида у = а/(Ь вЂ” >).

Это обусловлено тем, что в пред- щ лагаемом устройстве увеличение числа участком аппроксимации в К раэ приводит к увеличению разрядности делителей 5-9 и блоков 4 и 7 в 3-пК раз, в то время как в известном устройстве такое же увеличение числа участков аппроксимации приводит к увеличению объема блока памяти в К раз °

Формула изобретения

Гибридный полигональный аппроксиматор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого соеди- 35 нен с шиной ввода аргумента и с первым входом первого сумматора, подключенного выходом к сигнальному входу первого кодоуправляемоГо делителя напряжения, второй и третий кодоуправ-gO

Заказ 428/62 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

Составитель С.Каэинов

Редактор Н.Кузнецова Техред А.Бабннец Корректор И,Муска