Устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцмалистнческнх

Республик в>951328 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.80 (21) 2995832/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовано 15.0882. Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15.08.82 51 М К„з

G G 7/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681. 335 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ô.Ãðèøêoâ, И.Г.Дорух и A.Â.Ìàðãåëoâ

1 (1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРНЕЙ

ПРИВЕДЕННОГО КВАДРАТНОГО УРАВНЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известно устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее согласующие усилители, квадраторы, источник регулируемого напряжения и сумматор (1f.

Недостатком данного устройства является то, что это устройство выполняет операцию вычисления корней приведенного квадратного уравнения вида

+px+q=0 (.1 ) вручную, а не автоматически . Подбирается такой уровень сигнала на выходе источника регулируемого напряжения, чтобы сигнал на выходе устройства был равен нулю . Кроме того, дл я нахождения с помощью этого устройства корней приведенного кв адратного урав не ния необходимо иметь сигналы а и Ъ, удовлетворяющие условиям

2 (a+ b ) = р ; (2)

2а b=q (3)

Из уравнений (2) и (3) видно, что сигналы cl и )) являются неявными функциями коэффициентов р и с приведенного квадратного уравнения. Получение таких сигналов затруднительно, поэтому ими обычно не располагают. Это ограничивает возможности применения устройства лишь теми случаями, когда имеются в распоряжении сигналы, удовлетворяющие соотношениям (2) и (3) и значительно снижает его быстродействие.

Наиболее бликим по техническому решению к предложенному изобретению является устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее первый и второй согласующие усилители, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, первый, второй и третий квадраторы, первый и второй сумматоры и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго согласующих усилителей подключены соответственно

2О .к входампервого и второго квадраторов и кпервому и второму входампервого сумматора, выход которогоподключен к входу третьего квадратора, выходы всех квадраторов подключены к соответствующим входам второго суммато2з ра, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора (2).

Недостатком этого устройства яв3р ляется невозможность выполнения вы951328 числения корней приведенного квар » ратного управления автоматически, что значительно снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения, — повышение быстродействия. 5

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее первый и второй согласующие усилители, перный и второй квадраторы и последовательно соединенные первый сумматор, третий квадратор, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго со-15 гласующих усилителей подключены соответственно к входам первого и второго квадраторов и к первому и второму входам первого сумматора, выходы первого и второго квадраторов подключены соответственно к второму и третьему входам второго сумматора, введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход является первым входом устройства, а выход подключен к входу второго согласующего усилителя, выход интегратора подключен к входу первого согласующего усилителя, дополнительный суммирующий вход интегратора янляется вторым вхоцом устрой-30 ства.

Структурная схема устройства для вычисления корнеЯ приведенного квадратного уравнения приведена на чертеже. 35

Устройство для вычисления корней прин еде нного квадрат ного уран не ни я содержит согласующие усилители 1 и

2, квадраты 3-5, сумматоры 6-8, ин- 40 тегратор 9, выход 10 устройства и входы 11 и 12 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На нход 12 устройства подается сигнал, равный удвоенному значению свободного члена С приведенного квадратного уравнения (1), а на вход 11 устройстна подается сигнал, равный второму коэффициенту р этого уравнения. 50

Изменяющийся сигнал 09 с выхода интегратора 9 поступает на первый вход сумматора 8 и через согласующий усилитель 1 — на вход квадратора 3 и первый вход сумматора 6 на второй вход сумматора 8 поступает сигнал, равный коэффициенту Р с входа 11 устройства. На выходе сумматора 8 образовйвается сигнал 08, равный сумме 60 поступивших на его входы сигналов

u =u +p, (4)

Сигнал 0 через согласующий усилитель 2 поступает на вход квадрато- 65 ра 4 и на второй вход сумматора 6.

На выходах квадраторов 3 и 4 образуются сигналы и® и 0, равный квадратам сигналов соответственно, а на выходе квадратора 5 образуется сигнал U, Равный квадрату сумма поступившего íà его вход сигнала

u =u

1 (5)

0 =U, (6) ф. ф

U =(U +U8) 0420 0 +U

9 9 98 8 (7)

Сигналы с выходон квадраторон 3-5 поступают на входы сумматора 7, и на его выходе образуется сигнал 0 . С учетом (5),(б) и (7) получаем

7 и =2u и (8)

Сигнал на выходе интегратора 9 изменяется до тех пор, пока суммарный сигнал на его входе не станет равным нулю, т.е. до выполнения условия

0 +2ц0 (9)

Таким образом, интегратор 9 и сумматор 8 осуществляют обратную связь, которая автоматически обеспечивает выполнение условия (9). С учетом (8) и (4) получаем

2Uq (U + р) 2q=O; (10 )

0>+ Р0д+ q=0 (11)

Из уравнения (11) видно, что сигнал 0)4, поступающий на выход 10 устройства, пропорционален одному из корней приведенного квадратного ураннения (1).

Предлагаемое изобретение обеспечи;нает выполнение операции вычисления корней приведенного квадратного урав— нения. Однако эта операция в отличие от известного выполняется не вручную, а автоматически. Для выполнения указанной операции с помощью изобретения достаточно располагать сигналами,связанными с коэффициентами Р и с), приведенного квадратного уравнения простой пропорциональной зависимостью, в то время как.для использования известного нужны сигналы, являющиеся неявными функциями коэффициентам р и ), получе ние которых затруднительно. Простота получения сигналов, пропорциональных коэффициентам р и ф обеспечивает предлагаемому устройству гораздо большее быстродействие.

Формула изобретения

Устройство для вычисления корней приведенного квадратного ураннения, содержащее первый и второй согласующие усилители, первый и второй кнадраторы и последовательно соединенные первый сумматор, третий кнадратор, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго согласующих усилителей подключены соответственно

951328

Составитель Т.Сапунова

Редактор Н. Воловик Техред З. Палий Корректор О.Билак

Заказ 5951/56 Тираж 731 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 ко входам первого и второго квадраторов и к первому и второму входам первого сумматора, выходы первого и второго квадраторов подключены соответственно ко второму и третьему входам второго сумматора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход является первым входом устройства, а выход подключен ко входу второго согласующего усили1теля, выход интегратора подключен ко входу первого согласующего усилителя, дополнительный суммирующий вход интегратора является вторым входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 642730, кл. G 06 G 7/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

1О по заявке 9 2967294/18-24, кл. G 06 G 7/16, 1980 (прототип)..