Устройство для воспроизведения функции двух переменных

: л .тОП И САНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЗО 714 Союз Соввгокив Социалистическив РвспубликМ Зависимое от авт. свидетельства267196Заявлено 24.Х 11,1969 ( 1389020118-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21.1 Ч.1971. Бюллетень14Дата опубликования описания 24.Л.1971 МПК 6 06 д 7/26 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 681 335 813(088 8) Авторыизобретения А. А. Маслов, О, Н. Сахаров и Э, К, Рохина Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХПредлагаемое устройство относится к аналоговой вычислительной технике.При,исследовании сложных нелинейных систем автоматического регулирования, решении задач энергетики, аэро- и гидродинамики часто возникает необходимость воспроизведения функций двух переменных на аналоговых вычислительных машинах. В основном авт. св.267196 описано устройство для воспроизведения нелинейных функций двух переменных, содержащее операционные усилители и диодные функциональные преобразователи с двухвходовыми диод- ными элементами. Первые входы диодных элементов подключены к источнику входного сигнала, вторые входы - к источнику опорного напряжения, изменяющегося по линейному закону.Для воспроизведения каждого линейного участка аппроксимации используется отдельный диодный элемент.Целью изобретения является сокращение числа используемых диодных элементов.С этой целью в предлагаемом устройстве к точкам соединения основных и компенсирующих диодов подключаются дополнительные резисторы, второй зажим которых подключается к выходу операционного усилителя соответствующего функционального преобразователя. Такое выполнение устройства обеспечиваетвозможность использования каждого диодного элемента дважды - в одном узле аппроксимации при его включении (выключении) и в 5 другом узле - при его выключении (включении). Таким образом, количество диодных элементов, необходимое для воспроизведения заданного семейства функций, может быть уменьшено вдвое. Кроме этого, повышается 10 точность воспроизведения функций.На чертеже представлена структурная схе.ма устройства.Функциональные преобразователи 1 - 3 содержат трехвходовые диодные элементы и 15 имеют возможность изменять опорное напряжение диодов по линейному закону.В функциональном преобразователе 1 показана схема включения трехвходового диодного элемента, состоящая из резисторов 4 - 6, дио дов 7 и усилителя 8. Линейные элементы 9воспроизводят зависимость опорных напряжений диодных элементов от одной из переменных.Выходы функциональных преобразователей 25 1 - 3 подключены ко входу суммирующегооперационного усилителя 10, выходной сигнал которого соответствует воспроизводимой функции ) (х, у).В качестве примера рассмотрен случай, ког да при нулевом входном сигнале У и напряжении У=-У, диоды всех элементов открыты, а потенциал на выходе усилителя 8 устанавливается равным нулю, Поскольку все резисторы б включены через диоды параллельно операционному усилителю, усиление последнего при всех открытых диодах будет минимальным. При достижении входным сигналом величины напряжения, равного сумме опорного напряжения У,. и выходного напряжения (живых, при равенстве сопротивления резисторов 4 - б диод 7 запирается. При этом резистор выключается из цепи обратной связи усилителя 8, коэффициент которого при этом увеличивается, а следовательно, увеличивается крутизна токовой характеристики функционального преобразователя. При вторичном достижении равенства указанных напряжений диод 7 отпирается, резистор б включается в цепь обратной связи операционного усилителя, и следовательно, изменяется крутизна токовой характеристики функционального преобразова. теля.При этом можно подобрать величины сопротивлений резисторов 4 - б так, что при включении и при выключении диодного элемента коэффициент усиления усилителя изменялся бы в одном направлении, причем на заданные законом разбиения функции величины.Линейное изменение опорного напряжения приводит к параллельному смещению точек открывания и закрывания диодов.В результате получаются кривые, аппроксимированные параллельными линейными участками различной длины. Такое семейство кривых , (х, у), воспроизводимое функциональным преобразователем 1, представляет заданное семейство (х,у) определенной ошибкой, которую можно представить в виде семейства (х, у). Семейство (х, у) воспроизводят таким же образом, для чего используется функциональный преобразователь 2.Получающаяся,на выходе суммирующего усилителя сумма напряжения(х, у) + г(х. у) воспроизводит заданную функцию (х, у) с некоторой ошибкой з(х, у), которая воспроизводится на функциональном преобразователе 3.Выходные напряжения функциональныхпреобразователей поступают на суммирующий 10 усилитель 10, на выходе которого образуетсявыходное напряжение, пропорциональное заданному семейству функций (х, у).Практически для большинства функций двухпеременных с достаточной точностью можно ограничиться представлением заданной функции в виде суммы трех функций:1(х, у) 1 (х, у) + Ь(х, у) +3 (х, у)20 Подготовка заданного семейства функциидля воспроизведения предлагаемым устройством может быть проведена либо путем предварительной графической аппроксимации, либо путем расчета длин участков и величин 25 сопротивлений резисторов 4 - б на ЦВМ.Предмет изобретенияУстройство для воспроизведения функций 30 двух переменных по авт. св.267196, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, диодные элементы функциональных преобразователей содержат по дополнительному резистору, одни зажимы которых под ключены к точкам соединения основных икомпенсирующих диодов, а вторые присоединены к выходу операционного усилителя соответствующего функционального преобразователя.Составитель И. ШелиповаРедактор Е. В. Семанова Техред Л, Я. Левина Корректор О. Б. ТюринаЗаказ 1424(4 Изд. М 641 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2