Магнитный адаптивный элемент

299029 Союз Советокик ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства МЗаявлено 22 Л.1969 ( 1350847/18-24)с присоединением заявки М Н 031 с 17/82 риоритет Комитет иизебретеииЙ елам и открытийМиииотровР ДК 621.374.33(088.8 Опубликовано 16 .1971. Бюллетень ЪоДата опубликования описания 26.1 Ч.1971 При Сонет зщ1Авторыизобретени Федин М. А. Розенблат Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики аявител АГН ИТН Ъ Й АДАПТИ ВН Ъ й ЭЛЕМЕНТ Предложенный магнитный адаптивный элемент относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использован в тех случаях, когда требуется осуществлять умножение двоичной 1,0; - 1, +1 5или троичной - 1, О+1 входной переменной Хна коэффициент гсредачи, который в процессеадаптации может изменяться в пределах от- 1 до + и оставаться неизменным послеокончани процесса адаптации. Такие элементы необходимы для построения различныхадаптивных систем.Известно использование для построенияадаптивных элементов разветвленных магнитных сердечников (трансфлюксоров), изготовленных из материала с прямоугольной петлейгистерезиса (ППГ).Известны магнитные адаптивные элементы,построенные на основе двух- и трехотверстныхтрансфлюксоров, выполняющих функцию запоминания коэффициента передачи К, и двухтороидальных сердечников, служащих дляформирования импульсов, управляющих коэффициентом передачи,На стадии управления коэффициентом передачи цифровая входная переменная Х представлена током смещения подаваемым водноименные обмотки гороидальных сердечников, и знакопеременным током считывания1 поступающим з обмотки считывания транс- Зп флюксоров. При Х=1 токи смещения и считывания должны быть включены, при Х=О - выключены, т. е. для ввода входной переменной необходима коммутация двух электрических цепей, что является существенным недостатком, приводящим к увеличению числа входных коммутирующих ключей. Кроме этого, с точки зрения улучшения сходимости процесса адаптации желательно входную переменную представлять в коде - 1, +1.Целью предложенного изобретения является осуществление ввода в адаптивный элемент входной переменной, представленной в коде - 1, +1, коммутацией одной электрической цепи. Это достигается путем последовательного соединения четырех одинаковых выходных обмоток и последовательного соединения обмоток подготовки формирующих тороидальных сердечников с обмотками считывания трансфлюксоров.На чертеже представлена схема описывае мого элемента.Предложенный адаптивный элемент состоит из четырех тороидальных сердечников 1 4, изготовленных из магнитного материала с ППГ, на которые нанесены формирующие обмотки б, причем формирующие обмотки тороидальных сердечников 2 и 3 включены последовательно - встречно с формирующими обмотками сердечникови 4, Обмотки бадаптации, вк Ьченные последовательно -- согласно, нанесены на сердечники 1 и 2. Об. мотки 7 адаптации, включенные последовательно - согласно, нанесены на сердечники 3 и 4. Обмотки 8 подготовки, нанесенные на сердечники 2 и 4, включены встречно обмоткам адаптации этих же сердечников. Обмотки 9 подготовки, нанесенные на сердечники 1 и 3, включены встречно обмоткам адаптации этих же сердечников.На обоих четырехотверстных трансфлюксорах 10 и 11, изготовленных из материала с ППГ, нанесены обмотки 12 считывания, нанесенные на перемычки а, причем эти обмотки соединены последовательно - согласно между собой и последовательно с обмотками 8 тороидальных сердечников 2 и 4. Обмотки 13 считывания, нанесенные на перемычки б, соединены последовательно - согласно между собой и последовательно с обмотками 9 тороидальных сердечников 1 и 3. Обмотки 14 считывания, нанесенные на перемычки а, включены последовательно - согласно между собой и последовательно с последовательно - согласно между собой включенными обмотками 1 б считывания, нанесенньви на перемычки б. Выходные обмотки 1 б, нанесенные на перемычки а, включены последовательно - встречно между собой и последовательно с последовательно - встречно между собой включенными обмотками 17. Обмотки управления 18, соединенные параллельно - встречно, подключены к формирующим обмоткам б. Обмотки 19 намагничивания, включенные последовательно, нанесены на перемычки в трансфлюксоров.Кроме этого, обмотки 14 включены встречно обмоткам 12, обмотки 15 - встречно обмоткам 13, обмотки 19 и 17 трансфлюксора 10 включены встречно одна другой, обмотки 19 и 17 трансфлюксора 11 также включены встречно одна другой. К клеммам 20 и 21 подключены идентичные источники тока, причем импульсы источника, подключенного к клеммам 21, задержаны на полпериода относительно импульсов источника, подключенного к клеммам 20. К клеммам 22 подключен источник постоянного тока, а к клеммам 23 - двух- или трехпозиционный ключ (в зависимости от кода представления входной переменной).Левое положение ключа соответствует значению входной переменной Х=+1, среднее - Х=О, правое - Х - 1. К клеммам 24 и 25 подключены источники токов адаптации. Ток адаптации 1 протекающий по обмоткам б, имеет знак +ъ, а ток, протекающий по обмоткам 7, - знак- .Допустим, что входная переменная Х=+1, тогда импульсы тока, протекающие по обмоткам 9, переводят сердечники 1 и 3 в одноименные по отношению друг к другу магнитные состояния, и этот же ток, протекая по обмоткам 13, вызывает перемагничивание перемычек б трансфлюксоров 10 и 11, Величи 60 65 коэффициента передачи в соответствии с формулой:31 яп Л К =,.)яп Х 1 о,где ЛК - шаг изменения коэффициентапередачи. 4па и знак адаптируемого коэффициента передачи огогкдествляется с импульсом напряження Увы, снимаемого с клемм 26, котоРыйпропорционален разности остаточных магнит5 ПЫХ ПОТОКОВ Фост, П Фост, ТРВНСфЛЮКСОРОВ10 и 11 соотВетстВенно: 1 оыс=сс(Ф ост, - Фост),где а - коэффициент пропорциональности.Следует учесть, что остаточные потокитрансфлюксоров могут меняться в пределах10 от - Ф, до +Фъ где- Ф - максимальный отрицательный поток перемычки а (б) трансфлюксора, а+Ф 2 - максимальный положительный поток этих же перемычек.15 В пределах нормированной области коэффициент передачи может принимать значенияот - 1 до +1, включая и О.Импульсный ток, протекающий по обмоткам1 б, перемагничивает перемычки б трансфлюксоров в состояние, противоположное тому, которос вызвано перемагничиванием тока, протекающим по обмоткам 13, в результате чеговокруг перемычек б создается знакоперемен.ная намагничивающая сила, которая и производггг считывание запомненного коэффициентапередачи, установленного в процессе адаптации,При Х= - 1 происходит аналогичный процесс подготовки сердечников 2 и 4 и считываЗ 0 ние запомненного коэффициента передачи сперемычек а. Заметим, что после окончанияпроцесса подготовки тороидальные сердечники не представляют существенного сопротивления для источника тока считывания.З 5 Следует отметить, что импульс выходногонапряжения, снимаемого с клемм 2 б, имеетразличную полярность в зависимости от значения входной переменной (+1 или - 1), такое инвертирование полярности выходного40 импульса осуществлено встречным включением обмоток 1 б и 17.При Х=О элемент отключается от источника тока считывания, приложенного к клеммам20. При считывании магнитного потока, соот 45 ветствующего установленному коэффициентупередачи, с перемычек а (б) импульсный одно.полярный ток, протекающий по обмоткам 15(14), нанесенным па перемычки б (а), не наводит напряжения на обмотках 17 (1 б).50 Процесс изменения коэффициента передачиосуществляется подачей тока адаптации в обмотки б или 7, в результате чего на формирующих обмотках наводится управляющийимпульс, который изменяет магнитное состоя.ние трансфлюксоров в противоположных другдругу направлениях.Легко проверить (пользуясь методом зер.кальных отражений), что схема управляющихимпульсов обеспечивает пошаговое изменениеЗнак выходного напряжения опрсделяется выражением; У= КХ, где К - коэффициент передачи.Указанньш алгоритм коэффициента передачи и алгоритм, определяющий полярность выходного напряжения, необходимы для обес. печения синтеза адаптивных систем,Экспериментальные исследования показали полную работоспособность предложенного адаптивного элемента.Четырехотверстные трансфлюксоры, показанные на схеме, могут быть заменены серийно выпускаемыми пятиотверстными трансфлюксорами, при этом одно отверстие трансфлюксора не будет использоваться.Кроме этого, если на клеммы 21 включить постоянный ток, то, не внося никаких изменений в функциональные возможности элемента обмотку 19, устраняющую падающий участок характеристики адаптации, можно исключить, и, следовательно, использовать серийно выпускаемые трехотверстные трансфлюксоры.Рассмотрение схемы на четырехотверстных трансфлюксорах обусловлено ее экономичностью по сравнению со схемой на трехотверстных трансфлюксорах,6 Г 1 ре;1 мет изобретения1, Магнитный адаптивный элемент, содержащий трансфлюксоры с обмотками считыва 5 ния, управления, намагничивания и выходными и тороидальные формирующие сердечникис обмотками подготовки, адаптации и формирующими, отличаюиийся тем, что, с цельюоблегчения ввода входной переменной, пред 10 ставленной в коде - 1, +1 или - 1 О, + 1,выходная цепь элемента образована в виде последовательного соединения четырех одинаковых выходных обмоток, расположенных поодной в каждом из двух малых отверстий15 каждого трансфлюксора, причем выходные обмотки каждого трансфлюксора соединенывстречно одна другой и встречно аналогичным выходным обмоткам другого трансфлюксора, а обмотки подготовки двух пар сердеч 20 ников и обмотки считывания трансфлюксоров подключены к источнику тока через контакты трехпозпционного переключателя.2. Элемент по и. 1, отличаюирцся тем, что,с целью ввода информации (запис 11) в ре 25 жиме адаптации путем коммутации толькоодной электрической цепи, обмотки подготовки формирующих тороидальных сердечниковсоединены последовательно с обмотками считывания трансфлюксоров,Составитель Ю. Д. РозентальРедактор Е. В. Семанова Техред 3. Н. Таранеико Корректор Н, Л. БронскаяЗаказ 8655 Изд, Жз 407 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам нзобретеннй и открытий прн Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская паб., д. 4(5Типография, пр, Сапчнова, 2