Функциональный преобразователь

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Свез Сееетских Социаектнческнх Республик(22 Заявлено 190379 (21) 2736741/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. 6 06 С 7/26 Государствеиамй комитет СССР ио дедам изобретеиий и открывай(72) Авторы изобретения А.А. Ахматов, Р.Д. Кукнариев и Н.Р. Рабеджанов Математический институт с ВЦ АН Таджикс 3 ЮР=(7) Заявит 54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Изобретение относится к аналоговой вычислительной техникеИзвестен Функциональный преобразователь, содержащий последователь" но включенные блоки перемножения и сумматоры. На выходах блоков перемножения получают степени от входной переменной, которые с соответствующими весами сувеаируются, На выходе сумматора получается нелинейная функция от входной переменной в виде степен"ного ряда.1).Его недостатки заключаются в сложности, обусловленной применением блоков перемножения, и неудовлетворении 15 требования дифференцируемости аппороксмирующей Функции.Наиболее близким к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий сумматор, выход ко торого является выходом преобразова.теля, п интеграторов, и инверторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего интегратора, блок набора Функции, входы которого 25 соединены с выходами интегратороа и инверторов, а выходы - со входами сумматора, вход первого интегратора соединен с выходом источника опорного напряжения, а вход каждого интег ратора, кроме того, соедненн с выходом предыдущего по номеру интегратора Г 23 и Г 31 .Недостаток этого преобразователясостоит в сложности и малой точностипреобразования,Цель изобретения - упрощениепреобразователя й повышение точности преобразования функций независимого аргумента.Цель достигается тем, что Функциональный преобразователь, содержащийи последовательно соединенных интеграторов,. выход каждого из которыхподключен ко входу соответствующегоинвертора, блок набора функций, выходкоторого подключены к входам первогоинтегратора, выход и-го интегратораявляется выходом преобразователя,дополнительный интегратор, вход которого через первый переключательсоединен с раэнополярными шинамипостоянного напряжения, а выход подключен к первому входу блока сравненивыходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого переключателя и входами управлениережимом работы интеграторов, содержит дополнительные переключатели,переключаемые контакты первого изкоторых соединены с разнополярными шинами источника Функций зависимой переменной, переключающий контакт первого дополнительного переключателя подключен к первому входу блока набора функций, переключаемые контакты остальных дополнительных переключателей соединены соответственно с выходами соответствующих инвертора и интегратора, переключающие контакты дополнительных переключателей подключены к соответствующим О входам блока набора Функций, управляющие входы дополнительных переключателей соединены с соответствующим выходом блока сравнения, а второй вход блока сравнения соединен с ши ной независимого аргумента.На чертеже приведена блок-схема функционального преобразователя.Преобразователь содержит и последовательно соединенных интеграторов 2 О 1, и инверторов 2, блок 3 набора Функции, переключатели 4, блок 5 сравнения, управляющие входы б переключателей, дополнительный интегратор 7 и входы 8 управления режимом работы интегратора.Преобразователь работает следующим образом.При подаче напряжения пропорционального 1 (л) на вход первого интегратора через переключатель 4 и установ- ЗО ления начальных условий на интеграторах, на выходах интеграторов имеют место напряжения, пропорциональные значению зависимой переменной У и ее производным по времени й. Если обес печить равенство значений напряжений на выходах интеграторов, кроме последнего, значениям производных зависимой переменной У по нЕзавИСимой переменнбй х., то на выходе пос р леднего интегратора получим Функцию, которая является решением неоднородного дифференциального уравнения по отношению независимой переменной х.Блок управления преобразователем,состоит из интегратора 7, на входкоторого подается опорное напряжение+1 В, и блока 5 сравнения , на первом выходе которого Формируется сиг -нал управления переключателями и по- фОдается на управляющие входы б переключателей, на втором выходе - сигнал,управляющий режимом работы интегратор(в 1. При положительном знаке разности входного напряжения х и напряжения с на выходе интегратора 7,с выходов интеграторов 1, 1,.1 и через переключатели 42, 44(+, на вход первого интегратораподается напряжение, равное следующему выражениюпЧ . д У дд Х("-у - Г (,) -- - -.2.-дх)-"ДКа при отрицательном знаке разностипроисходит переключение переключа телей 4)4, 4 и 4+я и навход первого интегратора подается напряжение равное следующему выражециюд Ч О УУ% = - д- +у- д)О дХ"-ОХТаким образом, происходит интегрирование в обратном направлении. Еслиразность входного напряжения х и напряжения 1 на выходе интегратора 7не равна нулю, то на втором выходеблока 5 сравнения формируется сигнал Пуск" интеграто1 и 7. В случае равенства нулюэтой разности на втором выходе блока 5 сравнения формируется сигнал"Останов" интеграторов 1, 111 и 7.Таким образом, интегратор 7 работает в режиме слежения за входным сигналом х. На выходе интегратора 1 и получаем заданную Функцию,Блок 3 набора функции позволяет аппроксмировать заданную функцию. дифФеренциальным уравнением и-го порядка, устанавливая значения коэффициентов и начальных условий этогодиФФеренциального уравнения.В отличии от известного, предлагаемый Функциональный преобразователь позволяет воспроизвести Функцию произвольного аргумента и удовлетворяет требование дифференцируемости аппроксимирующей функции, чтозначительно расширяет его Функциональные воэможности,Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий п последовательно соединенных интеграторов, выход каждого из которых подключен ко входу соответствующего интегратора, блок набора функций, выходы которого подключены к входам первого интегратора, выход и-го интегратора является выходом преобразователя, дополнительный интегратор, вход которого через первый переключатель соединен с раэнополярными шинами постоянного напряжения, а выход подключен к первому входу блока сравнения, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого переключателя и входами управления режимом работы интеграторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения преобразователя и повышения точности преобразования функций независимого ав- гумента, он содержит дополнительные переключатели, переключаемые контакты первого иэ которых соединены с разнополярными шинами источника функций зависимой переменной, переключающий контакт первого дополнительного переключателя подключен к801004 Составитель СБелан Редактор С. Шевченко Техред М.Коштура Корректор Г. РешетникПодписимитета СССРткрытийя наб., д.4/ 10431/66 Тираж 756 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаушсФилиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна первому входу блока набора функций,переключаемые контакты остальныхдополнительных переключателей соединены соответственно с выходамисоответствующих инвертора и интегратора, переключающие контакты дополнительных переключателей подключены к соответствующим входам блоканабора функций, управляющие входыдополнительных переключателей соединены с соответствующим в ,дом блокасравнения, а второй вход блока сравнения соедчнен с шиной независимогоаргумента. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3866031,кл. 235-197, 1974.