Устройство для вычисления обратных функций

Авторы патента:

G06F17/17 - вычисление функций приближенными методами, например интерполяцией или экстраполяцией, сглаживанием, методом наименьших квадратов (интерполяция для числового управления G05B 19/18)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()935970 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15.08.80 (21) 2995860/18-24 (51)М. Кл.

G 06 Р 15/353 с присоединением заявки №

Рыударотмииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06.82 ао делам изобретений и открытий (53).УДК 681.З (088.8) (72) Автор изобретения

В. Э. Штейнберг (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОБРАТНЫХ

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислитель ной технике, а именно к цифровым полигональным аппроксиматорам функций развертывающего воспроизведения.

Известно устройство, содержащее управляемый делитель, счетчик участков, дешифратор и матрицу управления. Извест ное устройство реализует метод кусочнолинейной аппроксимации и обеспечивает развертывающее воспроизведение кусочнолинейных аппроксимирующих функций (1).

Недостатками. устройства являются зависимость объема матрицы от требуемой точности, необходимость предварительного расчета аппроксимируемой функции, значительная погрешность аппроксимации в области больших значений производной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее управляемый делитель, счетчик участков, дешифратор и матрицу управления. Известное устройство также реализует метод кусочно-линейной аппроксимации и позволяет уменьшить погрешность аппроксимации в области больших значений производной (2).

Однако его недостатком при вопроиэведении функций вида Ч = 1()(является значительный объем памяти, зависящий от требуемой точности, что характерно для табличного метода задания функций.

Цель изобретения вЂ” повышение точности воспроизведения функций вида 9= (/)( в области болыштх значений производной без увеличения аппаратных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее генератор импульсов, ключ, счетчик аргумента, первый управляемый делитель частоты, счетчик, функции, счетчик номера участка и делитель длины участка, причем выход генератора импульсов соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационными входами первого управляемого делителя частоты, делителя длины участка и счетчика функции, выход счетчика аргумента соединен с первым управляющим 93 9 входом ключа, второй управляющий вход которого соединен с входом пуска устройства, дополнительно введены второй управляемый делитель частоты, регистр и эле мент задержки, вход которого соединен с выходом делителя длины участка и управляющим входом регистра, информационный вход которого соединен с вь0содом счетчика номера участка;и управляющим. входом второго управляемого делителя часто-le ты, информационный вход н выход которого соединены соответственно с выходом первого управляемого делителя частоты и входом счетчика аргумента, выход регистра соединен с управляемого делите- 15 ля частоты, вход счетчика номера учас1 тка соединен с.выходом элемента задержки.

На чертеже приведена блок-схема устройства. 26

Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключ 2, первый и второй управляемые делителя частоты 3 и 4, счетчик 5 аргумента, делитель 6 длины участка, элемент 7 задержки, счетчик 8номера учас- gg тка, регистр 9, счетчик 10 функции, вход

11 пуска устройства, управляющий вход

12 ключа, Устройство работает следующим образом. 30

B исходном состоянии в счетчик 8 ееписывеетеи тилле (М-(), е в регистр

9 - чИсло М, I"деi И - @, s В счетчик 10 - начальное зйачеиие функ«

70 ф ции. При подаче сигнала на вход 11 ключ

2 отпирается, и импульсы с выхода гене.ратора 1 поступают на вход управляемо,го делителя частоты 3, на вход делителя 6 длины участка и на вход счетчика 10 функции.

Изменение кода в счетчике 10 функции поясняется следующим численным примером. Так как устройство реализует фиксированный шаг квантования функции, то шаг квантования аргумента является переменным и определяется рекуррентным соотношением где CI вЂ” постоянное число, пропорциональное в общем случае величине ЬЭ; и вЂ” наибольшее число участков.

Начальное число в счетчике 10 функции раврэ Ч.10 ". Число, которое накапливается и счетчике 5 аргумента, равно " х

d ° 10 ". Для первых четырех участков аппроксимации значения функций Ч.; приращения аргумента Х, значения аргумента h,Х„и суммарные коэффициенты деления управляемых делителей 3 и 4 частоты, определяющие угловые коэффициенты полнгональной функции на г -М участке интерполяции, соответственно равны (при vn 10) У.- 10400; ЬХ,= " И3аг квантования аргумента увеличивается с номером участка аппроксимации, а проверка правильности работы устройства, осуществляемая путем подстановки значанйй Х„в выражение аппрокснвиииуиииеи иуиииаи у т, гие К 10, ноназываот, что цапагональная апнроксимнрующая функция ннтернопнруот заданную в соьпадаюзюВХ узлах интерполяции При от;работке требуемого значения аргумента ключ 2 запирается.

Сравнение предложенного устройства с невостным жжазивает, что оно обеспечнвает овьапенную точность за счет исключоння запоминающего устройства, и области боликих значений второй производной, а также дозволяет более эффективно использовать,оборудование за счет возможности перенастройки анпроксиматора на другую фупкнноналъную зависимость

Фор мула необр ете ния

Устройство для вычисления обратных функций, содержащее генератор импульсов

5 93 ключ, счетчик аргумента, первый управляемый делитель частоты, счетчик функции, счетчик номера участка и делитель. длины участка, причем выход генератора импульсов соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с информационными входами первого управляемого делителя частоты, делителя длины участка и счетчика функции, выход счетчика аргумента соединен с первым управляющим входом ключа, второй управляющий вход которого соединен с

;,входом пуска устройства, о т л и ч авЂ” ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности в него введены второй управляемый делитель частоты, регистр и элемент задержки, вход которого .соеди. нен с выходом делителя длины участка и управляющим входом регистра, информационный вход которого соединен с

5970 выходом счетчика номера участка и управляющим входом второго управляемого делителя частоты, информационный вход и выход которого соединены соответственно с выходом aepsoro ynpasляемого делителя частоты и входом счетчика аргумента, выход регистра соединен с управляющим входом первого управляемого делителя частоты, вход сче-.чика

1в номера участка соединен с выходом элемента задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 538498, кл. G 06 F 7/38, 1977. 2. Браго Е. H. Методы устройства цифрового преобразования информации. М., "Недра", 1976, с. 58, рис. 25 (прото. тип).

Составитель А. Зорин

Редактрр Т. Парфенова Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Заказ 4214/53 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4