Устройство для аппроксимации нелинейных зависимостей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 С 06 Г 5/32 ТЕНИЯ,3 35моделировании Киевскийного Знамениажданской ави ции.Гу К.И о ССС1981СССР1980. ельств15/31ьство7/38,Ф 1 Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт проблемв энергетике АН УССРордена Трудового Красинститут инженеров гр(54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ АППРОКСИМАЦИИ НЕЛИНЕ.%11 Х ЗАВИСИМОСТЕИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве спецпроцессора аппроксимации нелинейных зависимостей при решении систем нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит и сумматоров,(п) сумматоров в вычитател (где и , - разрядность переменной нелинейной зависимости), две группы из 1 блоков элементов И икоммутаторов. Указанная Е совокупность признаков позволяет достигнуть цели изобретения. 1 ип.С:г ч а х = ные тавляющ раэ ение чисел, у, а и- разряд ие собой векторы, пред рядное изображ20 соответственн В разряд предст ые матрицы, вляющие сорядное изобчисел Ь и с бои ра ражени соотве и = 4. ственно п и+ 2 с х 1 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве спецпроцессора аппроксимации нелинейных зависимостей при решении систем нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений в реальном масштабе времени.Цель - повьппение быстродействия.На чертеже показана блок-схема устройства для случая= 4.Устройство содержит сумматоры 1, сумматоры-вычитатели 2, блоки 3 элементов И первой группы, блоки 4 элементов И второй группы, коммутаторы 5, входы 6 свободного члена полинома, входы 7 коэффициентов линейного члена полинома, входы 8 переменных полинома, входы 9 коэффициентов нелинейного члена полином ачение х х в разрядно= 4 имеет вид 2592871входы 10 устроенных коэффициентовнелинейного члена полинома и выход11 результата устройства,Работа устройства при моделирова 5 нии полинома видау = а + Ь х + с хпроисходит следующим образом.Моделируемый полином представляется в разрядной форме как 30 Р Ч Р р Чу =а+Ъ к+с хх,и формирует разрядные векторыч (1) Г Г 1) х =)О)х); х =ОххОх-1 ч ч -1 ч2 с х = 2 с -г Ь ч -Е) г2 с х =2 с х -к ь ч(к) 2 с х 1х 3(к.1) ч(к) к2 с х 1 с=5; 2,с =2 с +32 с 0,0179443 + 0,0012817.= 0,0192260 6 -4у у-у 4 +2 Ьх+2 с х значение у = у может быть вычисленокпо следующим рекуррентным зависимос - 0,8083495 + 0,0117188 + 0,0192260= х,- чр) -6 ч -я ч(,) " при 2 с = -г чр) .6 ч2 с - 2 с х=О 2 х=1,щие на второй и третий входы первого сумматора 1, на первый вход которого подается значения а = у . На выходе первого сумматора 1 образуется значение у поступающее на пер- вый вход второго сумматора 1. В это зо П р.и м е р . Пусть а = 0,34375Ь = 0375; с = 0,4375 и х = 0,71875или х = 1 О 1 1 1Тогда же время в зависимости от значения 1х (равному нулю или единице), поступающего через первый разряд входа 8 на вход блока 4, на его выходе4 чобразуется значение 2 с, которое поступает на второй вход первого 1 с = 1; 2 (= 2 с = 0,109375;у, = а = 0,34375;+ 0,1875 + 0,19375 = 0,640625; 35 сумматора-вычитателя 2. На первый вход первого сумматора-вычитателя 2.поступает значение 2 с. Вследствие этого на выходе образуетсяй)значение 2 с , которое поступает на второй вход второго блока 4 и 40первый вход второго сумматора-вычитателя 2. Далее на второй и третий входы второго сумматора 1 поступают-1 йзначения 2 Ьх и 2 ( с)х с выходов вторых блоков 3 и 4 соответственно. Во втором сумматоре 1 вычис- ляется значение у= у+ 2 Ьх + 2 с х0,640625+ Ф -й Я) Ъ(4) -1 (4) -81=4;2 с =2 с +32 с которое поступает на первый вход третьего сумматора 1. При этом во втором сумматоре-вычитателе 2 вычисляется значение 2 с(т, поступаю= 0,0307617 + 0,0051269 = 0,358886; 4 4Н) 4. У =У+2 Ьх+2 с х= 4-ф чФ 2 с = - ч -4 ч при л2 с - 2 с х=1 0,8392943.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии на входышины 6 подается значение а, на входы 7 - значение , на входы 7 одновременно подаются значения х1х х - соответственно, на входы 9 - значения С, на входы 10 - значения 3 с, после чего в схеме уст-оройства протекает переходной процесс.После окончания переходного процесса в схеме на выходе первых блоков 253 и 4 образуется соответственно.(значения 2Ьх, 2 с) х, поступаю 5щее на первый вход третьего сумматора-вычитателя 3 и второй вход третьего блока 4, Аналогичным образом вкаждом И -м сумматоре 1 вычисляется значение у, поступающее напервый вход (1+1) -го сумматора,а в 1 -ом сумматоре-вычитателе оп.1.9ределяется значение 2с , котороепоступает на первый вход (1+1) -госумматора-вычитателя 2 и,второйвход (1+1)-го блока 4. И наконец,на выходе последнего сумматора 4образуется искомое значение., которое поступает на выход 11 результата устройства,Вычнслительный процесс в устройстве организован параллельно, благодаря чему время решения в нем равнозадержке сигнала между входом и выходом устройства.формула и з обретенияУстройство для аппроксимации нелинейных зависимостей, содержащее первую и вторую группы из д блоков элементов И,где и - разрядность переменной нелинейной зависимости, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит и сумматоров, (п) сумматоров-вычитателей, (и-) коммутаторов, вход свободного члена устройства подключен к первому вхо-. ду первого сумматора, вход коэффициентов линейного члена подключен к первым входам блоков элементов И первой группы, вход коэффи циентов нелинейного члена подключен к первым информационным входам с первого по (и)-й коммутаторов, к первому входу первого блока элементов И второй группы и к первому 259287входу со сдвигом на один разряд всторону младшего разряда первогосумматора-вычитателя, вход устроенных коэффициентов нелинейного членаустройства подключен к вторым информационным входам с первого по(и)-й коммутаторов, 1-ый (1=1п-), вход переменных устройстваподключен к второму входу -го О блока элементов И первой группы, квторому входу 1 -го блока элементовИ второй группы, к стробирующемувходу 1 -го сумматора-вычитателя ик управлякеему входу 1 -го коммута тора, и-й вход переменных устройства подключен к второму входу-го сумматора. подключен к выходурезультата устройства, выход 1-гоЦ =1,2п) блока элементов И 25 первой группы подключен к второмувходу со сдвигом на два разряда в1сторону младшего разряда-го сумматора, выход 1-го блока элементовИ второй группы подключен к третье му входу со сдвигом на один разрядв сторону младшего разряда-госумматора, выход 1 - го коммутатораподключен к второму входу со сдвигом на (2+2) разряда в сторону младшего разряда 1 -го сумматора-вычитателя, выход 1 -го сумматора-вычитателя подключен к первому входу(+1)-го блока элементов И второйгруппы и к второму входу со сдви гом на (+1) разряд в сторону младшего разряда (1.+1)-го сумматора-вычитателя.1259287 Составитель В, Техред М.Ходанич о актор Н. Я орректор тяг аказ 5124/4 исное д. 4/5 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оектная, 4 Ти ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва