Функциональный преобразователь

С П И С А Н И Е 1111556459ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЦ 1 вд Ссдетвкн С:аиалиетнчески(23) Пр,оритетОпуоликовано 30,04,77, Бюллетень Ме 16Дата опубликования описания 31.05.77 51) М,К 06 Ст 7 ф Гесуадрстведеьм камитет Совета Маннтров СССР) УДК 681.335(088.8) ВВ авдаМ Вдаердтаянй и от 11 рмтак(72) Авторы изобретения71) Заявители В, Л, Коген и А. С. Ленович невское отделение Украинского государственного про института Тяжпромзлектропроект и Коммунарский горно-металлургический институектно НКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Предлагаемый функциональный преобразователь относится к области вычислительнойтехники и может быть примснсн как Вычислительное устройство в автоматических системах управления, измерения и моделирования, 5в частности для воспроизведения функции текущей переменной (времени).1 Лзвестсн Ррункциональный преобразователь1, содержащий запоминающий блок, соединенный с цифровым и аналоговым интерполяторами. 11 осле ввода каждого значения переменной узел поиска интервала путем пробнойинтерполяции между значсРГР 1 ями переменнойв узлах определяет нужный интервал интерполяции. Значение функции вычисляется в интсрполяторах по ее значениям в узлах найденного интервала,Так как поиск интервала интерполяции требует значительного времени, а сама интерполяция выполнения определенного обьсма вычислений, данный функциональный преобразователь пе может воспроизводить функцию непрерывно текущей переменной (врс лсни) снеобходимыми быстродействием и точностью.Наиболее близким техническим решением к 25изобретению является функциональный преобразователь с линейной интерполяцией 2,содеркащий Генератор имп;льсов, выход которого через последовательно соединенныеключ н счетчик имп 1 льсов подключен к блоку 30 адрссацпп, один выход которого сгяздн с входом запоминающего блока, цифро-аналоговые преобразователи, интеграторы и кл 1 очи.Режим работы интеграторов перед началом и 11 терполированпя каждого участка ломаной расс 1 итывяется ь Вычислитсльг 10 м устройствс после поступления из запоминающего блока координат узлов. Во время вычислений, которое соизмеримо с величиной переменной (времени) на участке ломаной, функция не воспроизводится, т. е. терпит разрыв, что в автоматической системс управления недопустимо, Так как вычислительное устройство является апалОГОВым, ТО Ошибка не мэ)кст быт 1. Ип;ке 2 - Зе/е, что в автоматической системе управления также недопустимо. 1 хромс того, громоздкость устройства снижает его надежность. В результате интсрполятор не может быть использован в явтоматичсской системс управления для воспроизводства функции времени.Цель изобретения - повышение точ 11 ости и быстродействия 11 нтерполятора.Это достигается тем, что предлдгасмый преобразователь содержит сумматор, входы которого соединены с выходдмп двух интеграторов, один вход каждого из которых соединен с Выходом соответствующего цифра-аналого- ВОГО преэоразОВателя, а др Гои Вход каждоГО интегратора через сэответству 1 ощу 10 пару ключей подключен и шинам опорного напряже3ния, Входы цифро-аналоговых преобразователей связаны с выходами запоминающего блока, а управляющие входы ключей каждой пары соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока адресации.На чертеже представлена блок-схема функционального преобразователя.Функциональный преобразователь содержит запоминающий блок 1, разделенный на две секции, включенный на его вход блок адресации 2, на вход которого подключен выход счетчика импульсов 3, генератор импульсов 4, включенный через ключ 5 на вход счетчика импульсов, и интерполятор,Интерполятор содержит интеграторы 6, 7, подключенные одним входом через соответствующие цифро-аналоговые преобразователи 8, 9 на выходы запоминающего блока 1, а вторым входом - через соответствующие пары ключей 10, 11 и 12, 13 к шинам опорного напряжения +У, - У, и аналоговый сумматор 14, на вход которого подключены выходы интеграторов. Цифро-аналоговые преобразователи подключены цифровыми входами к выходу запоминающего блока, а аналоговыми входами - к источнику эталонного напряжения У Управляющие входы ключей 10, 11, 12 и 13 подключены к выходам блока адресации 2.Преобразователь работает следующим образом.В счетчике импульсов 3 образуется код аргумента (время) по мере поступления импульсов от генератора импульсов 4 при открывании ключа 5 в начале цикла. Образующийся код поступает в блок адресации 2, который определяет номер интервала интерполяции и в соответствии с ним формирует адрес ячеек памяти запоминающего блока 1. Соответствующие ячейки секций запоминающего блока подключаются на входы цпфро-аналоговых преобразователей 8 и 9,В первой секции запоминающего блока хранятся отношения значения функции в узле к величине каждого из двух смежных интервалов интерполяции для четных узлов, во второй секции запоминающего блока - аналогичные отношения для нечетных узлов интерполяции.В начале цикла интерполяции осуществляется между значениями функции в узлах первого интервала. По сигналу из блока адресации 2 открывается ключ 10 или 11 (в зависимости от знака значения функции во втором узле интерполяции). Одновременно находящаяся в первой секции запоминающего блока величина отношения значения функции во втором узле к величине первого интервала интерполяции через цифро-аналоговый преобразователь 8 поступает на вход интегратора 6, обеспечивая линейный рост напряжения на выходе интегратора от нуля до величины, пропорциональной значению функции во втором узле, за время первого иптервала интерполяции. 11 апряжение с выхода интегратора 6 по 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6 ступает на вход сумматора 14. Так как значе. ние функции в первом узле принимается равным нулю, на выходе сумматора воспроизводится текущее значение функции у=, образуемое интегратором 6.По достижении аргументом вовремя) второго интервала интерполяции по сигналу из блока адресации 2 закрывается ключ 10 или 11 и открывается ключ 12 или 13 1 в зависимости от знака значения функции в третьем узле интерполяции). Одновременно находящаяся в первой секции запоминающего блока величина отношения значения функции во втором узле к величине второго интервала интерполяции через цифро-аналоговый преобразователь 8 поступает на вход интегратора 6, обеспечивая линейное снижение напряжения на выходе интегратора от величины, пропорциональной значению функции во втором узле, до нуля за время второго интервала интерполяции. Находящаяся во второй секции запоминающего блока величина отношения значения функции в третьем узле к величине второго интервала интерполяции через цифро-аналоговый преобразователь 9 поступает на вход интегратора 7, обеспечивая линейный рост напряжения на выходе интегратора от нуля до величины, пропорциональной значению функции в третьем узле, за время второго интервала интерполяции. Напряжение с выходов интеграторов 6 и 7 поступает на вход сумматора 14, образуя на выходе сумматора текущее значение функции у=,В дальнейшем текущие значения функции воспроизводятся путем интерполяции между ее значениями в узлах аналогично описанному.В случае равномерного расположения узлов интерполяции на входы интеграторов 6 и 7 подаются хранящиеся в запоминающем блоке значения функции в узлах,Подключение интеграторов на выходы запоминающего блока через цифро-аналоговые преобразователи дает возможность использовать функциональный преобразователь для воспроизведения заданной функции непрерывно текущей переменной (времени) с необходимым быстродействием и точностью. Запоминающий блок в этом случае используется для хранения не только функции, но и режима работы интерполятора. Следовательно отпадает необходимость в громоздком вычислительном блоке, рассчитывающем режим работы интеграторов перед интерполяцией на каждом участке ломаной. 1( тому же используются все преимущества последовательного счета импульсов (времени) при управлении блоком адресации и отпадает необходимость в поиске интервала интерполяции после ввода каждого значения переменной.Таким образом, изобретение дает возможность воспроизводить функцию непрерывной текущей переменной 1 времени) с необходимыми в автоматической системс управления точностью, быстродействием и надежностью,656459 Формула изобретения Составитель И. Шелипов едактор С. Заика ТехредЕ, Хмелева Корректор И. Позняковска аказ 1118/16 Изд, Ио 414 ЦНИИПИ Государственног по делам из 113035, Москва, Ж-35, Рау Типография, пр. Сапунова, 2 Функциональный преобразователь, содержа щий генератор импульсов, выход которого через последовательно соединенные ключ и счет. чик импульсов подключен к блоку адресации, один выход которого связан с входом запоминающего блока, цифро-аналоговые преобразователи, интеграторы и ключи, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, он содержит сумматор, входы которого соединены с выходами двух интеграторов, один вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего цифроаналогового преобразователя, а другой вход каждого интегратора через соответствующую пару ключей подключен к шинам опорного напряжения, входы цифро-аналоговых преоб разователей связаны с выходами запоминающего блока, а управляющие входы ключей каждой пары соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока адресации,10Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1, Авт. св,216369, кл. 6 06 Сл 7/26, 1968.2, Авт, св.374623, кл. 6 066 7/30, 1971,