Вычислительное устройство

(51) М, Кл.- 6 06 С 1 7/12 аявлено 20.12.75 (21) 2 присоедппсиисм заяв есуеЕарстсввве й катаит авета Чиивстроа ССС 110 авваа в "ВбЕЕЕЕ 1 ИЙ а ст 1 ерытвЙ(53) спь Л" Еюлле ата опубликования описан 2) Авторы изобретсни Ю. ф. Мухопад, В. А. Молодкин и А. И, Федченко Новосибирский электротехнический институт связи(71) Заявите 1 Ч ИСЛ ИТЕЛ ЬНО Е УСТРОЙ СТВО Еа схема устроиства.1 источников опорных ешающих мостов, вына кольцегых СВС 1 мостовых схемах, блок тов, блок 4 дете,торов тргцпи, блок 6 уравноатчпков машшных пс - 18 обозначены шиИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовало в автоматических системах управления технологическими процессами и подвижнымп обьсктами, в частности, для решения нашЕгациснных задач и ) праВ,.сн 1 ля плаз мохи ме 11 сске 51 и реакторами в реальном масштабе времени,1 Езвестпы вычислптс 121;ысстрс Естг 2, В 10- тсрых Выр 2 батыВ 2 Отс 51 фун,кипи регу;ироваПП 51 п 2 раметров Осъсктсв плп тсхнических процессов в соответствии с спгпаламп осояния обьсктов.Текис Вычпслитсль:1 ыс Устройства ссдср 5 кат еНфсрмац 1501 ле 1 ь 11 блок д;тчиксв м 21 пие 1- ных переменных, блок ис;очпиков опорных НапряженЕй и решающий блок, с выходов которого снимаются значения функций регулирования ооьсктом (техпроцессом) 1, 2.11 сдсст 2 тксм известных ВыПслительных уст 130 Гств 5;В;яс Гся узк 251 рабочая полоса частот (до 10- - 20 мгц) и малое быстродействие, что обусловлено свойствами используемых В пих вычислительных цепей и управляемых ЭЛСМСЕ ТОВ.Иаисолее близким техническим решением к изобрстсшпо является вычислительное устройство, содержащее блок датчиков машинных персме шых, блок уравновешивания и блок решающих мостов, две группы входов которого подключены соответственно к выходам блока истсчнпксв спорны папр 5151;с:Пп и блока управляемых элементов, а группа выходов подсоединена к соответствующей группе входов блока детекторов баланса 131, 5 Такос устройство имеет невысокое быстродействие.Цель изобретения - повышение дпнамп 1 сской точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в 10 устройство введены блок фильтрации, тригруппы входов которого подключены к соотВетству 1 ощ 11 м группам Выходов блока детекторов баланса, блока датчиков машинных псременных и блока уравновешивания, 2 две 15 гругпы выходов псдсседПЕс 11 ыющим группам входов слона уравновешивания и слона упраВляемых элеементсВ.Зто устройство имеет более высокое быстродействие. 0 1"12 чсртежс привсде 1. Опо содержит блок напряжсппй, слс 2 р полне:Епый, например,5 микрополосковых 180 3 управляемы.; злемен баланса, 0,10 к о филь всппВаеПя и блок 7 д ременных (позициямп Э ны ме 5 кблочных связей45 50 55 Первая группа входов 18 блока 2 решающих мостов соединена с выходами блока 1 источников опорных напряяений, а вторая группа 10, 11 - с выходами блока 3 управляемых элементов (аттенюаторов, фазовращателей, дискретных резисторов, конденсаторов и др.), Выходы 15 блока 2 решающих мостов соединены с блоком 4 детекторов баланса (детекторов, фотоэлектронных у мнояителей и др.). Выходы 14 блока 4 детекторов баланса и входы блока 3 управляемых элементов соединены с блоком 5 фильтрации, состоящим из фильтров нижних и верхних частот и из полосовых фильтров, Входы 8, 12 и выходы 13 блока 5 фильтрации соединены соответственно с блоком 7 датчиков машинных переменных и с блоком 6 уравновешивания. Выходами устройства являются в общем случае выходы 16 блока уравновешивания и выходы 17 блока 2 решающих мостов. Блок 6 уравновешивания, в частности, выполняется на основе цифровых следящих систем.Вычислительное устройство работает как в замкнутом, так и в разомкнутом режимах. В разомкнутом режиме связи 13, 15 разрываются, а выходные сигналы снимаются только с шин 17.Информационные сигналы по шинам 8 с блока 7 датчиков машинных переменных через блок 5 фильтрации поступают на входы 9 блока 3 управляемых элементов и изменяют параметры управляемых элементов. Прохождение информационных сигналов через фильтры, кроме устранения их взаимного влияния, обеспечивают также развязку датчиков блока 7 от СВЧ-сигналов блока 1 источников опорных напряжений. При этом каждый из управляемых элементов блока 3 работает в строго определенной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот источников опорных сигналов.Сигналы на шинах 18 блока 1 - обычно узкополосные СВЧ-сигналы, а сигналы на шинах 10, 11 блока 3 - широкополосные сигналы управления (линейно-изменяющиеся напряжения, радио- и видеоимпульсы, непрерывные сигналы постоянного тока и др.).Изменение состояния управляемых элементов блока 3 приводит к разбалансу элементов блока 2 решающих мостов. Разбаланс фиксируется детекторами баланса блока 4, выходные сигналы которого, проходя по шинам 14, 13 через фильтры блока 5, где производится устранение несущих частот опорных источников, поступают в блок 6 уравновешивания. В блоке 6 формируются цифровые и аналоговые сигналы уравновешивания, направляемые по шинам 12 через соответствующие фильтры 5 10 15 20 25 30 35 40 блока 5 на входы 9 уравновешивания блока 3 управляемых элементов. Фильтры блока 5 обеспечивают также устойчивость цифровых следящих систем блока 6 уравновешивания, реализуют функциональное преобразование сигналов частотных датчиков, расположенных в блоке 7.Выполнение блока решающих мостов из кольцевых СВЧ микрополосковых мостов, их схем, реализующих набор основных операций: суммирование, вычитание, синусно-косинусное преобразование, обеспечивает при наличии блока 5 фильтрации расширение рабочей полосы при современной технологической основе до 1 - 1,5 ггЦ, Это позволяет применять устройство в контурах управления скоростными процессами.Устройство может быть использовано в качестве вычислителя параметров движения вектора на плоскости, а также в качестве вычислителя для системы автоматического регулирования параметров плазмохимического реактора.Формула изобретенияВычислительное устройство, содержащее блок датчиков машинных переменных, блок уравновешивания и блок решающих мостов, две группы входов которого подключены соответственно к выходам блока источников опорных напряжений н блока управляемых элементов, а группа выходов подсоединена к соответствуюгцей группе входов блока детекторов баланса, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности, оно содержит блок фильтрации, три группы входов которого подключены к соответствующим группам выходов блока детекторов баланса, блока датчиков машинных переменных и блока уравновешивания, а две группы выходов подсоединены к соответствующим группам входов блока уравновешивания и блока управляемых элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Мухопад Ю. Ф., Молодкин В. А. Смолов В. Б. Дискретно-управляемые элементы сверхбыстродействующих вычислителей, Известия ЛЭТИ, вып, 148, 1974.2. Смолов В. Б., Мухопад Ю. Ф, Молодкин В, А. Проектирование мостовых вычислителей с электродинамическим принципом действия, Электроника и моделирование, вып. 3, Киев, Наукова Думка, 1974 (прототип).3. Смолов В. В., Кантор Е. Л. Мостовые вычислительные устройства. Л., Энергия, 1971 (прототип),Составитель А. МасловРедактор Т. Рыбалова Техред Е. Хмелева Корректор Т, ДобровольскаяЗаказ 1118/12 Изд.414 Тираж 815 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2