Функциональный преобразователь

(21) 4480662 (22) 07,09,8 (46) 07,06,9 (71) Специал вычислительн бернетики АН (72) Л.И.Вол (53) 681.3 ( (56) Авторск В 1300507, кл Бюл. У 21ное конструкторй техники ИнстиЭССР кое бюр ута ки 88, 8)е свидетельств С 06 С 7/25,СССР 985,иг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 54) ФУНКЦИОНАЛЬНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и автоматики и может быть использовано для моделирования финитных функций в (0+1)-мерном пространстве, в системах авторегулирования и управления многомерными процессами, в системах автоматики с разрывным управлением и перестраиваемой структурой, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, Преобразователь содержит 2 Х аналоговых релейных элементов 1, 11 н, когорые объединены по два, образуя пары аналоговыхрелейных элементов. В каждой паре вь:.ход переключателя предыдущего релейного элемента присоединен к второмувходу переключателя последующего релейного элемента, первый вход гереключателя первогс аналогового релейного элемента присоединен к информационному входу 4 преобразователя,выход каждого переключателя второгоаналогового релейного элемента прсдидущей пары присоединен к первому входу переключателя первого аналоговогорелейного элемента последующей пари,Вторые входы компараторов в каждойпаре аналоговых релейних элементовобъединены и присоединены соответственно к И управляющим входам 6,62,,5 ЕП задающих напряжений Х, иХр., Хщ и ХХ и Х. ПричемХ ,4 Х, Х(с Х,в.,Хс Хуц.Вторые (инвертирующие) входы компараторов в каждой паре аналоговыхрелейных элементов объединены и присоединены соответственно к управляющим (селектирующим) входам 6, 6,,6преобразователя.Выход переключателя второго аналогового релейного элемента каждой парысоединен с первым входом переключателя первого аналогового релейного элемента следующей пары, выход переключателя второго аналогового релейногоэлемента М-й пары является выходом 7преобразователя, Первый вход переключателя второго аналогового релейногоэлемента и второй вход переключателяпервого аналогового релейного элемента каждой пары соединены с шиной нулевого потенциала, выход переключателя первого аналогового релейного элемента в каждой паре соединен с вторымвходом переключателя второго аналогового релейного элемента.Преобразователь работает следующимобразом,Выходные сигналы на выходах второго 1 и четвертого 1 релейных элементов определяются соответственновыражениями:К, =т 1(Х,-Х)1(Х-Х,);2 У 1(ХХн)1(ЛХ)1(ХХ)1(Х(Х,Изобретение относится к аналоговойвычислитейьнбй технике и автоматикеи может быть использовано для моделирований Фяяитных функций в (0+1)- мерном пространстве, в системах авто 5регулирования и управления многомерными процессами в системах автоматикис разрывным управлением и перестраиваемой структурой.ОЦель изобретения - расширениефункциональных воэможностей за счетвоспроизведения операций селектирования заданного участка функций в(К+1)-мерном пространстве, где И=1,2,3На фиг,1 изображена базовая схемапреобразователя; на фиг,2 - схемааналогового релейного элемента; 4 нафиг.3 - реализация базовой схемы преобразователя; на фиг,4 - примеры воспроизводимых устройством финитных 1функций.Преобразователь содержит 2 Ю аналоговых релейных элементов 1, 1 , 1 , 25,.1 и, которые объединены по два,образуя пары аналоговых репейных элементов, Каждый аналоговый релейныйэлемент (фиг,2) содержит компаратор2, выход которого соединен с управляющим входом переключателя 3. Еслинапряжение на неинвертирующем (первом)входе компаратора 2 больше напряженияна его инвертирующем (втором входе),то переключатель 3 находится в верхнем по фиг,2 положении, если меньше,35то " в нижнем.Информационный вход 4 преобразователя, на который подается сигнал У(селектируемая функция), соединен спервым входом переключателя 3 первого аналогового релейного элемента 1,Первые входы (неинвертирующие) ком=1(Х,-Х)1(Х;Х,)1(Х -Х, )150 Выходной сигнал равен У если управляющие переменные Х,ХХ 4 лежат внутри И-мерного куба, и равен нулю, если хотя бы одна из переменных ХбХ,Х Х ) находится вне И-мерного куба, заданного задающими напряжениями Х, Х (1=1,2,,И)рВ общем случае входная переменная У= .(ХХХн) является функцией И переменных Х., ХХя (входной сигнал формируется путем подачи управляющих переменных Х ХХ ц на функциональный преобразователь у ), В частном случае У может не зависетьот переменных Х ф ХффХПреобразователь (фнг.1) при независимых управляющих переменных Х , Х, , Х воспроизводит операцию селектирования (выделения) заданного участка гиперповерхности 7= Ч(Х, Х, 5 156 , Х ), Выделенный участок цг гиперповерхности д является финитной функцией, поскольку вне этого участка сформированная устройством функция Е" ЯХ,ХХ) равна нулю.Если ш из И управляющих переменных Х, ХХ являются зависимыми, то устройство в пределах заданного гиперкуба на заданном участке гиперповерхности (И+1)-го порядка вьщеляет гиперповерхность более низкого (И+1-ш)-го порядка. Если все управляющие переменные являются зависимыми, то устройство в пределах заданного участка гиперповерхности выделяет пространственную кривую (И+1)-го порядка.9849 б 10 Формула из об ре те ни яфункциональный преобразователь, содержащий И аналоговых релейных элементов, каждьгй из которых выполиен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу гереключателя, первые входь компараторов И аналоговых релейных элементов соединены с И шинамн задающих напряжений,второй вход компаратора первого аналогового релейного элемента подключен " к управляющему входу преобразователя, первьп вход .переключателя первогоаналогового релейного элемента является информационным входом преобразователя, о т л и ч а ю и и й с я тем, что, с целью расширения функггиональных возможностей ггутем селектированняНа фиг,З представлена реализация преобразователя при И=2. Блоки 8 и 9 преобразования с функциями преобразования Х=й (Х) и Х =Г (Х).На фиг.ча изображена финитная функция, воспроизводимая преобразова, телем при И=2 (трехмерное пространство) и У=сопя,На фиг,йб изображены две функции, воспроизводимые преобразователем при У=сопя и Х=Х , (блоки 8 и 9 являются магтабирующими звеньями с коэффициентами передачи К =К =1) и Х =КХ (ело.г 8 и 9 являются мащтабирующими звеньями с К 1 и К =К).Таким образом, преобразователь воспроизводит операцию селектирования заданного участка гиперповерхности в (И+1)-мерном пространстве (при независимых .управляющих переменных) и операции селектирования на этом выделенном участке гиперповерхностей более низкого порядка (если часть управляющих переменных являются зависимыми) и пространственных кривых (если все управляющие переменные являются зависимыми между собой),При этом известный преобразователь воспроизводит функцию при И=1.25 30 35 40 45 50 участков Ъункцгг и пространственных кривых в (И+1)-мерном пространстве,содержит дополнительно И аналоговыхрелейных элементов, выполненных аналогично основным, причем первые вхогькомпараторов дополнительных И аналсговых релейных элементов соединеныс дополнительными шинами задающихнапряжений, 2 И аналоговые релейньеэлементы объединены по два, образуяпары аналоговых релейных элементов,вторые входы компараторов в каждойпаре Объединеньг н подключены, начинаясо второй пары, к дополнительным И управляющим входам преобразователя,выход переключателя второго аналогового релейного элемента каждой парысоединен с первым входом переключателя первого аналогового релейного элемента следующей пары, выход второгопереключателя аналогового релейногоэлемента И-й пары является выходомпреобразователя, первый вход переключателя второго аналогового релейногоэлемента и второй вход переключателяпервого аналогового релейного элемента каждой пары соединены с шиной нулевого потенциала, выход переключателя первого аналогового релейного элемента в каждой паре соединен с вторымвходом переключателя второго аналогового релейного элемента.1569849Составитель Л,СнимщиковаРедактор Л.Зайцева Техред И,ХРданич Корректор М.Шаро Заказ 1451 Тираж 560 Подписное ВН 1 ВПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5й комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 :.роизводственно-издатель