Функциональный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19 Ю 31" Г,"1 лот рПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ хОСУДАРСТЕЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ Н АВТОРСКОМУСВИДЕТЕЛЬСТ(71) Львовский ордена Ленина политнический институт им.Ленинскогокомсомола и Всесоюзный конструкторко-экспериментальный институт автобусостроения(56) 1. Гильман Г.Г., Иохельсон Е.Д., Лихтциндер Б.Я., Широков С.М. Цифровой функциональный преобразователь для многоканальных измерительных систем. - "Приборы и системь 1 управления", 1978, У 10.2, Смолов В,Б. Функциональные преобразователи информации, Л Энергоиздат, 1981, с. 180-181 (прототип).(54)(57) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первый, второй и третий двоичные умножители, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности вычисления разности между линейной и кусочно-логарифмической дробно-рациональной либо кусочно-арктангенской дробно-рациональной, либо кусочно-арктангенсной и кусочно-линейной функциями, в него введены импульсные вычитатель и сумматор-вычитатель, счетчик аргумента, дешифратор участка аппроксимации, коммутатор, счетчик участков иблок памяти, причем тактовый входпреобразователя соединен с первымиинформационными входами импульсныхсумматора-вычитателя и вычитателя,выход которого соединен с импульснымвходом первого двоичного умножителя,выход которого подключен к импульсному входу второго двоичного умножителя и первому информационному входукоммутатора, второй информационныйвход которого соединен с выходом второго двоичного умножителя и вторыминформационным входом импульсного.вычитателя, выход которого соединенс третьим информационным входом коммутатора, управляющий вход и выходкоторого соединены соответственно свходом задания режима преобразователя и импульсным входом третьего двоичного умножителя, выход и. второйвход которого соединены соответственно с вторым информационным входомимпульсного сумматора-вычитателя ивыходом блока памяти, вход которогосоединен с выходом счетчика участков,вход которого подключен к выходудешифратора участков аппроксимации,вход которого соединен с выходомсчетчика аргумента и управляющимивходами первого и второго двоичныхумножителей, вход счетчика аргумента соединен с тактовым входом преобразователя, вход задания режима которого подключен к управляющему входуимпульсного сумматора-вычитателя.Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может использоваться для функционального преобразования измерительной информации. 5Известен цифровой функциональный преобразователь, содержащий схему умножения, которая состоит иэ двоич- ного счетчика, ключей, схемы свертки кода по нечеткости и формирователя, 10 схему преобразования кодов, состоящую из двоичного счетчика, запоминающего регистра, постоянного запоминающего устройства, схему пересчета, состоящую иэ двоично-десятичного счетчика 15 с установочными входами и ключей выхода на магистраль, схему допускового контроля, которая состоит из схемы сравнения кодов, логического преобразователя, запоминающего регистра и 20 ключей выхода на.магистраль г".13.Недостатком такого преобразователя является чрезмерная сложность устройства при незначительном повышении точности воспроизведения функциональных зависимостей.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является функциональный преобразователь, содержащий три реверсивных счетчика, четыре число-импульсных двоич.ых умножителя, два комбинационными сумматора-вычитателя кодов и две группы схем И 23. 35Цель изобретения - увеличениебыстродействия и расширение классарешаемых задач путем обеспечениявозможности вычисления разности междулинейной и кусочно-логарифмической(40дробно-рациональной либо кусочно-арктангенсной дробно-рациональной, либокусочно-арктангенсной и кусочно-линейной функциями,Поставленная цель достигается тем,45что в функциональный преобразователь,содержащий первый, второй и третийдвоичные умножители, дополнительновведены импульсные вычитатель и сумматор-вычитатель, счетчик аргумента,дешифратор участка аппроксимации,коммутатор, счетчик участков и блокпамяти, причем тактовый вход преобразователя соединен с первыми информационными входами импульсных сумматора-вычитателя и вычитателя, выход ко 5торого соединен с импульсным входомпервого двоичного умножителя, выходкоторого подключен к импульсному вхо",ду второго двоичного умножителя и первому информационному входу коммутатора, второй информационный вход которого соединен .с выходом второго двоиччого умножителя и вторым информационным входом импульсного вычитателя, выход которого соединен с третьим информационным входом коммутатора, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с входом задания режима преобразователя и импульсным входом третьего двоичного умножителя, 1 выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым информационным входом импульсного сумматора-вычитателя и выходом блока памяти, вход которого соединен с выходом счетчика участков, вход которого подключен к выходу дешифратора участков аппроксимации, вход которого соединен с выходом счетчика аргумента и управляющими входами первого и второго двоичных умножигелей, вход счетчика аргумента соединен с тактовым входом преобразователя, вход задания режима которого соединен с управляющим входом импульсного сумматора-вычитателя.На чертеже представлена блок-схемапреобразователя.Функциональный преобразовательсодержит импульсный вычитатель 1,импульсный сумматор-вычитатель 2,двоичные умножители 3 и 4, счетчик5 аргумента, дешифратор 6 участкааппроксимации, счетчик 7 участков,блок 8 памяти, двоичный умножитель 9и коммутатор 10.Дешифратор 6 предназначен для выдачи сигнала достижения кода в счетчике 5 аргумента величины очередного узла аппроксимации, поэтому конструктивно является вырожденным дешифратором, имеющим один выход.Преобразователь работает следующим образом.На вход умножителя 9 через коммутатор 10 подключен выход двоичного умножителя 3 (либо вход двоичного умножителя 4), а на вход преобразователя поступает число импульсов х в виде последовательности приращений с.Импульсная последовательность приращений сг с выхода импульсного вычитателя 1 поступае: на вход число,Проектная, 4 Для случая, когда к входу двоичного умножителя 9 окажется подключенным 5 выход двоичного умножителя 4, соответствующие уравнения будут иметь вип=ф(К-Х)-11 аф"СЬ)Р-ь (х 1-Х2д +х,хц,( ".,рР .у, (к-х ) 2 (12) Еще-ФСх.х)гХк 2 аС 1 д-ф,:.21 Ы й1-чЯ кх-й Р 415фЬ Х 1")с ., ",(ц 1,(Х-ХЫ)2Таким образом, дополнительное введение в состав преобразователя двух суммирующих счетчикОв, импульсных вы-читателя и сумматора-вычитателя, дешифратора, блока памяти коэффициентов умножения и коммутатора и одновременное исключение из состава преобразователя трех реверсивных счетчиков, двух комбинационных сумматоров-вычитателей и одного число-импульсного двоичного умножителя позволило значительно расширить класс решаемых устройством задач за счет вычисления функций (9), (11) и,(13). Из этих филиал П Патеат , г.УЖ уравнений следует, что предлагаемыйпреобразователь пригоден для кусочнонелинейной (разности между линейнойи кусочно-логарифмической дробно-рациональной либо кусочно"арктангенсной дробно-рациональной, либо кусочно-арктангенсной и кусочно-линейнойфункциями) аппроксимации функций.Такой подход позволил реализоватьизвестный алгоритм одного из наиболееточных методов аппроксимации нелинейных зависимостей, при котором осуществляется линеаризация кривой,представляющей собой разность междуВлинеаризуемой кривой и желаемой линейной зависимостью. Применение этогометода наряду с повышением точностипозволяет добиться значительного сокращения аппаратурных затрат за счетуменьшения количества участков аппроксимации,Кроме того, в предлагаемом преобразователе функциональное преобразование осуществляется в темпе поступления число-импульсной информации (т.е. в реальном времени), тогда как для прототипа характерен переходный процесс, по окончании которого схема пРиводится в состояние динамического равновесия.