Устройство для дискретной записи и воспроизведения функций с заданным временным масштабом

(22) Заявлено 26,04,73 (21) 19111с присоединением заявки . Кл.6 ) 3/00 рственныи ноинтетв Министров СССРлам нзааретеннйн открытий оаудвСовепод(23) Приорите бЗ УДК 681,1 88.8) публиковано 25.07.75.БюллеДата опубликования описания Авторыизобретен) УСТОДТЯЩЯ ЯИЯЯЯЮ АИСИ И ВРЕМЕННЫМ МАСШТАБОМ действие и точность воспро ния вым запоминающим тый переключатель счетчика, счетный в первый переключате делителя частоты и локом и через четвервходом реверсивногод счетчика черезсоединен с выходом ерез четвертый перьо входом реверсиветения - повысить быс ключатель соединен Устройство относится к вычислительной,и преобразовательной технике и можетбыть использовано в различных автоматизированных системах управления технолог-гическими процессами по заданному законурегулирования,Известны устройства, у которых воспроизведение заданной функции =1(1) осуществляется путем реализации метода линейнойаппроксимации кривых элементарных функ рций в дискретной форме, содержащие генератор, выход которого соединен с триггером, первым переключателем, первым входом делителя частоты, два других входакоторого подключены соответственно к Ицифровому запоминающему блоку и клеммеустановки временного масштаба, с инвертором, выход которого соединен с первымвходом схемы И, реверсивный счетчик ивторой инвертор. 20Однако подобные устройства воспроизводят функции с известным аналитическимвыражением или с заданными табличнымиданными.Цель изобр тро 25 Для этого в устройство введены схема сравнения, переключатели, цифрсь-аналоговые преобразователи, счетчик, дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с входом устройства и с одним входом первой схемы сравнения, а другой вход соединен с другим входом первой схемы сравнения и через второй переклю чатель и цифрь-аналоговый преобразователь с выходом реверсивного счетчика, выход дифференциального усилителя через третий переключатель соединен с одним из входов второй схемы сравнения, другой вход которой соединен с клеммой опорного напряжения, выход второй схемы сравнения через второй вход схемы И и триггер соединен со входом сброса счетчика, цифрного счетчика, выход счетчика через пятый переключатель соединен с цифровым запоминаюшим блоком и с входом второго цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с третьим переключателем, вход цифрового запоминающего блока соединен с выходом первой схемы сравнения непосредственно и через второй инвертор, выход которого соединен с шестым переключателем, выход цифрового запоминающего блока соединен через шестой переключатель со входом реверсивного счетчика.Кроме того, для автоматизации вычисления углов коэффициентов на участках функ ции, аппроксимации и воспроизведения функ ций, заданных в виде электрического сигнала : Ч с неизвестным аналитическим выражением, подлежаший дискретной запи.си сигнал квантуется не по времени, а по уровню с постоянным шагом квантованияЬ У , а временные интервалы, в течение которых происходит приращение функции на ь, преобразуются вэквивалентные угловым коэффициентам функции в этих интервалах количества счетных импульсов дМ, которые заносятся в цифровой запоминающий блок. Воспроизведение функций во времени осуществляется цифро-аналоговым преобразователем с переменной скоростью, управля мой цифровым запоминающим блоком.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.На схеме показаны схема сравнения 1, реверсивный счетчик 2, переключатель 3, инвертор 4, дифференциальный усилитель 5, переключатель 6, цифро-аналоговый преобразователь 7, переключатель 8, схема сравнения 9, схема совпадения И 10, инвертор 11, генератор 12, триггер 13, счетчик 14, цифровой запоминающий блок 15, делитель частоты 16 и переключатели соответственно клеммы входавыхода, опорного напряжения и установки временного масштаба устройства.Клемма входа устройства Ч соединена с входом схемы сравнения 1, предназначенной для определения режима работы реверсивного счетчика 2 через переключатель 3 и инвертор 4, и с входом дифференциального усилителя 5, вторыми входами соединенными через переключатель 6 с выходом цифро-аналогового преобразователя 7. Выход дифференциального усилителя .5 соединен через переключатель8 с входом схемы сравнения 9, второй вход последней - с клеммой опорного напряжения Ч , величина которого опреОП деляет уровень квантования входного сит-вхнала ауЬ Ч . Выход схемы сравнения 9через схему совпадения И 10, второй вход 5которой соединен через инвертор 11 с выходом генератора 12, соединен с единичнымвходом триггера 13, нулевым входом, соединенным с выходом генератора 12. Единичныйвыход триггера 13 соединен с входом 10сброс счетчика 14, подсчитывающегоколичество счетных импульсов в паузумежду срабатываниями схемы сравнения 9.Выходы триггера 13, счетчика 14, схемысравнения 1 соединены также с соотвечствуюшими входами цифрового запоминающего блока 15, предназначенного для хранения информации об угловых коэффициентах аппроксимируемой функции сигнала(величина, порядковый нсмер, знак), Выходы запоминающего устройства 15 соединены с делителем частоты 16 и черезпереключатель 3 с входами управлениярежимом работы реверсивного счетчика.2,выход делителя 16 через переключатель17 соединен со счетным входом счетчика14 и через переключатель 18 - со счетным входом реверсивного счетчика 2, через который происходит счет импульсовс дискретностью, равной одному счетномуимпульсу, а вход реверсивного счетчика 2,через который производится счет импульсов одинаковыми пачками, с числом импульсов в пачке , пропорциональным д -дЧ , соединен через переключатель 18Ук = вхс выходом триггера 13. Выход счетчика14 соединен также через переключатель19 с входом цифро-аналогового преобразователя 20, преобразующего количествоимпульсов, поступающих с частотойваналоговую величину Ч ЬЧМ фподаваемую на вход схемы сравнения 9через переключатель 8.Устройство работает следуюшим образом.45 В режиме дискретной записи сигналапереключатели 3, 6, 8, 17, 18 и 19находятся в положениях, указанных на чертеже.Подлежащий аппроксимации сигнал Ч р) поступает на входы схемы сравнения 1,дифференциального усилителя 5, а разностьна вход схемы сравнения 9. Одновременно происходит заполнение счетчика 14через переключатель 17. При достижении 55 разности Ч Ччл = ЬЧВХ = Чопсрабатывает схема сравнения 9, и черезсхему совпадения И 10 включается триггер 13, который производит сброс показаний й М, счетчика 14, предвари тельно занесенных в цифровой запоминаю9ший блок 15, и заносит через переключатель 18 и второй вход реверсивного счетчика 2 числа йк, пропорциональные аналоговому значению шага квантования ьЧ, Бифро-аналоговый преобразователь 7 формирует значение Ч,оп -" ЬЧЬХ в результате чего сигнал с выхода схемы сравнения 9 отсутствует и триггер 13 возврашается в нулевое состояние - вновьначинается заполнение счетчика 14 до 10 момента следующего срабатывания схемы 9. При дальнейшем возрастании величины /8 до значения 2 дЧпроцесс запоминания числа, пропорционального угловому коэффициенту К, а также формирование с 15 выхода преобразователя 7 величины 2 ЬЧВ происходит аналогично,В режиме воспроизведения функции сигнала переключатели 3, 6, 8, 17, 18 и20 19 переводятся во второе положение, а делителем 16 устанавливается масштаб воспроизводимой функции. При воспроизведении происходит последовательное уста- .новление в делителе 16 ряда значений25 коэффициентов деления частотыг гК- - щ К: - ГП1 ьй2 ьй 1 "г30дН, г.Количество импульсов, наквливвемое в счетчике 14 в паузу между двумя срабатываниями схемы 9, постоянно и соответ ствует величине в Ч 5(шагу квантования), с этой целью счетчик 14 управляет цифро-аналоговым преобразователем 20, формирующим значение ЧЬ Чступенями, соответствующими единице младшего разряда преобразователей 7 и 20, и при наступлении моментаЧчвп Ч,=Ч я происходит сброс показаний счетчика 14 и преобразователя 20, а в цифровой запоминающий блок 15 поступает сигнал с выхода триггера 13 об установлении в .делителе 16 следующего коэффициента деления, Таким образом, реверсивный счетчик 2 ведет счет (суммирования или вычитания) импульсов, следующих с переменной частотой, а с выхода цифро-анвлогового преобразователя 7 снимается значение воспроизводимой функции с заданным временным масштабом.Ф 55 Предмет изобретения Устройство для дискретной записи и воспроизведения функций с заданным временным масштабам, содержащее генератор, выход которого соединен с триггером, первым переключателем, первым входом делителя частоты, два других входа которого подключены соответственно к цифровому запоминающему блоку и клемме установки временного масштаба, с инвертором, выход которого соединен с первым входом схемы И, реверсивный счетчик и второй инвертор, о т л и ч в ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и точности воопроизведения функций в него введены схема сравнения, переключатели, цифро-аналоговые преобразователи, счетчик, дифференциальный усилитель, один вход которого соединен с входом устройства и с одним входом первой схемы сравнения, в другой вход соединен с другим входом первой схемы сравнения и через второй переклю. чатель и цифро-аналоговый преобразователь с выходом реверсивного счетчика, выход дифференциального усилителя через третий переключатель соединен с одним из входоввторой схемы сравнения, другой вход которой соединен с клеммой опорного напряжения, выход второй схемы сравнения через второй вход схемы И и триггер соединен со входом "сброса" счетчика, цифро вым запоминающим блоком и через четвертый переключатель с входом реверсивного счетчика, счетный вход счетчика через первый переключатель соединен с выходом делителя частоты и через четвертый переключатель соединен со входом реверсивного счетчика, выход счетчика через пятый переключатель соединен с цифровым запоминающим блоком и с входом второго цифро-внвлогового преобразователя выход которого соединен с третьим переклю чвтелем, вхоц цифрового запоминающего блока соединен с выходом первой схемы сравнения непосредственно и через второй инвертор, выход которого соединен с шеотым переключателем, выход цифрового запоминающего блока соединен через шестой переключатель со входом реверсивного счетчика.