Функциональный преобразователь

СОЮЗ СОНЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 14014 1)4 С 06 С 7/ Т СССРТНРЫТИИ ЕТ ЕЛЬСТ л. У 21е электромашинодинение "Электроова Аналоговые вычислиИ,: Высшая школ7 Т,етельство СССР06 С 7/26, 1985. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(21) 4142136/24- (22) 03. 11. 86 (46) 07.06.88. Бю (71) Ленинградско строительное объе сила" им. С.И.Ки (72),Л.А.Ефименк (53) 681.3 (088. (56) Смолов В.Б. тельные машины.1972, с. 252, риАвторское свид В 1265808, кл. С(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и можетиспользоваться для моделированияфункций путем гладкого непрерывногоинтерполирования некоторым функциональным рядом. Целью изобретения является упрощение настройки преобразователя, В данном преобразователеисключается необходимость вычислениянастраиваемых параметров преобразователя как в процессе набора функций,так и на этапе предварительной подго1401487 товки к набору, Функциональный преобразователь содержит и формирователей нелинейных функций 1, - 1, блок алгебраического суммирования 2, к и входам которого подключены выходы и умножителей на постоянные коэффициенты 4,-4, а его выход является выходом преобразователя, имасштабных алгебраических сумматоров 3-3. Поставленная цель достигнута благодаря тому, что каждый -й масштабный алгебраический сумматор выполнен Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования Функций путем гладкого непрерывного интерполирования некоторым функцио нальным рядом.Целью изобретения является упрощение настройки преобразователя.На чертеже приведена схема функционального преобразователя.Преобразователь содержит и Формирователей 1, -1 нелинейных функций, блок 2 алгебраического суммирования, масштабные алгебраические сумматоры 3-3 , умножители 4,-4 на посто 15 янные коэффициенты, соединенные по приведенной схеме.Преобра зов атель рабо тае т следующим образом.Входная величина х поступает на нелинейные элементы 1-1, вырабатывающие члены интерполяционного функционального ряда ц)(х), р (х)(у(х). На входы каждого сумматора 3 поступают напряжение р,(х)=(х) первого формирователя нелинейной функции, напряжения " (х), ф(х) , Ф , (х) с выходов предыдущих сум маторов и напряжение р (х) (1+1)-го формирователя нелинейной функЦии 1,Соответствующая настройка сумматоров 3 независимо от вида моделируемой функции обеспечивает следующее свойство их выходных напряжений: ф (х) =О пРи 13.,где 3 - номер сумматора 3, 1 - номер узла интерполирования.-входовым, его 1-й вход подключенк выходу 1-го формирователя нелинейной Функции, первый вход каждого масштабного алгебраического сумматора3 -3соединен с выходом первого формирователя нелинейной функции 1, ивходом первого умножителя 4, на постоянный коэффициент. Выход каждого1-го масштабного алгебраического сумматора Здополнительно соединенс ь-ми входами +1-го и последующихсумматоров, 1 ил., 2 табл. Напряжения 9(х) умножаются напостоянные коэффициенты с в элемен 3тах 4 и алгебраически суммируютсяв блоке 2, формируя требуемую выходную функцию ц (х)ср(х) =с(Р(х), (2)РЗадача интерполирования какой-либофункции Е(х) выходным напряжениемпреобразователя у (х)й(х ) = ср(х ), х=1,2. и,. (3)реализуется из соотношения (1) следующим образом. Входной величине хпоследовательно придают значениях 1, х х, Каждое из значенийинтерполирующей функции у (х),х ) (р(х) на выходе преобразователя устанавливают, регулируя соответствующий умножитель на постоянный коэффициент: значение ф (х,) устанавливают, регулируя коэффициентс, умножителя 4, значение х)регулируя умножитель 4 .(р(х)регулируя 4. Это возможно, так какпри х = х, на входах всех умножителейна постоянные коэффициенты, кроме перпервого, напряжения равны нулю. Прих = х дополнительно появляется напряжение на входе умножителя 4, затем при х = х появляется напряжение3на входе умножителя 4 з и т,д., т.е-;р(х) = с, Р(х,),х) = с Р(х) + с (х )(4)ср(х, ) = с Ф (х ) + с, Р,(х,)+с, Ж.,(х, ) И ТеДаз14014Предварительная настройка преобразователя для обеспечения соотношения (1) состоит в последовательнойустановке нулей на выходах сумматоров 3 посредством регулировки коэф 5фициентов 1 с. Структура преобразователя позволяет это сделать, не прибегая к вычислению укаэанных коэффициентов,10Алгоритм предварительной настройки преобразователя представлен втабл,1.Настройка сумматоров 3 в пределаходной и той же системы узлов интерполирования осуществляется однократно и не зависит от вида моделируемой функции.Рассмотрим работу на примере трехканального преобразователя.Поскольку вид характеристик формирователей нелинейных функций 1 -1в таком преобразователе может бытьразличным, нринимают в виде: С, (х)1 ц (х) х р (х) х 25Настройку выходной функции производят по ее значениям в узлах х1, хг=2, х - 3.При предварительной настройкесумматоров 3,-3 на вход преобразователя подают напряжение х = хрегулировкой коэффициентов Е н и 1 д,добиваются, чтобы напряжения 1 г (х,)и Р .(х,) стали равными нулю (коэффициенты принимают значения 1 с=нксг, == -1), затем подают на вход напряжение ххг и, контролируя напряжение Ф (х, ), регулируют коэффициент1 с сумматора Зг до выполнения услоггвйя Щ (х ) О (коэффициент прини 1 й40мает значение 1 сг = -3).Значения выходных напряжений сумматоров представлены в табл. 2.Таким образом, первое узловое значение выходной функции с (х,) опреде 45ляется только напряжением Ф,(х,) икоэффициентом с, умножителя 4, (навыходах остальных умножителей нулевыенапряжения), поэтому С(х ) устанавливают коэффициентом с Ср(х ) опресделяется коэффициентом умножителей 8744, и 4, один из которых, умножитель 4, позволяет установить с(х ), не нарушая предыдущую настройку. Значение функции в третьей точке, (р(х), устанавливают умножителем 4, который не влияет на значения ц)(х,) и Ч (хг).Следовательно, имеется возможность моделировать различные функциональные зависимости, заданные своими значениями в узлах интерполирования, не прибегая к расчету коэффициентов, с которыми должны суммироваться члены интерполяционного ряда, Настройка функционального преобразователя производится при визуальном контроле результата.Формула изобретенияФункциональный преобразователь, содержащий и формирователей нелинейных функций, входы которых объединены и являются входом преобразователя, блок алгебраического суммирования, выход которого является выходом преобразователя, а и входов соединены с выходами соответствующих умножителей на постоянные коэффициенты, и (и) масштабных алгебраических сумматоров, выход каждого 1-го из которых Я=1,2и) подключен к входу соответствующего -го (д=2,3 ,и) умножителя на постоянный коэффициент, каждый 1-й масштабный алгебраический сумматор выполнен соответственно (1+1)-входовым и подключен первым и (1+1)-м входами соответственно к выходам первого и (+1)- го формирователей нелинейных функций, вход первого умножителя на постоянный коэффициент соединен с выходом первого формирователя нелинейной функции, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения настрой" ки преобразователя, в нем выход каждого 1-го масштабного алгебраическо" го сумматора соединен с 1-ми входами (1+1)-го и последующих масштабных алгебраических сумматоров.1401487 Т а б л и и а 1 Регулируемыйсумматор Ре гулируемыйко эффициен т 9,(х,) ф(х,)=0 1,2),п9,(х ) ф (х ) О(л.1(л. У (х,) Ф (х 1) 0 1=пх,Таблица 2 0 0 х,О Составитель Б.ВенковТехред М,Дидык Корректор М, Максимишинец Редактор Н,Рогулич 2787/49 Тирая 704ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ Подписное роизводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4 Напряжениена входепреобразователя Напряжениена входепреобразователя р 11 г Напряженина регулируемомвходе Контрольвыходногонапряжения