Преобразователь координат

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 28 Щ 4 С 066 7/2 ИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ К 29моделировани А.А.М енко(54) ПРЕОБ (57) Изобр лительной .повышение содержит ч мирующих у ГОСУДА/,СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт проблв энергетике АН УС) Авторское свид098009, кл, С 0Авторское свидеУ 1247901, кл. С 0 АЗОВАТЕЛЬ КООРДИНАТтение относится к вычисехнике. Цель изобретенияочности. Преобразовательтыре сумматора, два сумилителя, два умножающих цифроаналоговых преобразователя, блок памяти, шестнадцать переключателей, Суммирующие усилители содержат по операционному усилителю, по восемь масштабирующих резисторов и по два ключа. Код угла поворота и прямоуголь ные координаты поступают на соответствующие шины. Четыре старших разря- да кода используются для поворота вектора на угол, кратный половине октанта младшие разряды - для враУо щения в пределах от -22,5 до +22,5 При этом тригонометрические соотношения, описывающие поворот координат на плоскости, аппроксимируются дробно-рациональными функциями. Погрешность аппроксимации не превьппает 0,07 по углу, 1 ил., 1 табл.1328827 1 -Г 2х (1+а - -)92 знак определяется состоянием переклю - чателей 20 и 21.Выходные токи умножающих ЦАП пропорциональны прямому (на первом выходе) и дополнительному (1 - К) коду (на втором выходе) поступающему с младших разрядов шины 48, К = 0 - 1.Выходные сигналы преобразователя имеют вид(5) Изобретение относится к вычислительной технике.Цель изобретения - повышение точности преобразования,На чертеже изображена схема преобразователя координат,Преобразователь содержит первый -четвертый сумматоры 1-4, суммирующиеусилители 5 и 6, первый 7 и второй 8умножающие цифроаналоговые преобразователи (ЦАП), блок 9 памяти, пятый 10, девятый 11, шестой 12, десятый 13, седьмой 14, первый дополнительный 15, восьмой 16, второй дополнительный 17, третий дополнительный 18, четвертый дополнительный 19,пятый дополнительный 20, шестой дополнительный 21, третий 22, четвертый 23, второй 24 и первый 25 переключатели, ключи 26-29; первый-восьмой масштабирующие резисторы первойи второй групп 30-45, операционныеусилители 46 и 47, шина 48 заданиякода угла поворота, шины 49 и 50 за 25дания первой ивторой прямоугольнойкоординаты соответственно.Преобразователь работает следующим образом.Входные сигналы Х иу, соответ- ЗОьх юм фствующие абсциссе и ординате исходного вектора, поступают на переключатели 10-17. Каждый переключатель подвоздействием управляющего сигнала суровнем логического 0" соединяет выход с первым аналоговым входом (верхним), а при воздействии управляющегосигнала с уровнем логической "1" - свторым аналоговым входом. На выходахпервого 5 и второго 6 суммирующих .уси-олителей образуются промежуточные сигналы Х и У, соответствующие координатам вектора в системе координат, повернутой на угол, равный и 45 + 180где и = О, 1, 2 . Ключи 26-29с первого по четвертый, управляемыесигналом с выхода блока 9 памяти,вместе с резисторами 42-45 предназначены для устранения искажения модулявектора при повороте осей на углы(2 п + 1) 22,5 + 180 , Промежуточныесигналы Х и У равны= (схЬ ЬХЬ + сь еь где а, Ь, с,Й, е - коэффициенты, принимающие значения 0или "1", соответствующие двоичным сигналамна выходах блока 9 памяти.Информация, содержащаяся в блоке 9 памяти, представлена таблицей. Для получения зависимостей (1)необходимо выбрать резисторы 30-41равными К, а резисторы 42-45 равнымиК/(4 2 - 1),Поворот осей в пределах -22,522,5 выполняется первыми 7 и вторым8 умножающими ЦАП, сумматорами 1-4,переключателями 18-25.Напряжение на аналоговом входе умножающего ЦАП 7 равнопричем знак определяется переключателями 18 и 19.Напряжение на аналоговом входе второго умножающего ЦАП 8 равноц, = И-) 2, (3) Х = -Х -- , - (У - У) К 1 алых ьы У у = -У - - , - (Х - Х) ЮК 1 Ьых р вых Э-Х сов -- К - 7 в 1 п -- К; 8 8Ри иХ в 1 п- - К - У сов - -К8 8 После преобразования можно получитьчто соответствует повороту осей наоугол -- К + 1808Для получения однонаправленного вращения осей координат при линейном нарастании кода угла используются .переключатели 22-25, действие которых эквивалентно инвертированию цифрового кодаУстройство способно поворачивать оси координат на угол больше, чем 360 , при этом старшие разряды кода угла не учитываются. Для выполнения поворота осей на отрицательный угол необходимо подать на шину 48 значение угла в дололнительном коде.Формула изобретенияПреобразователь координат, содержащий четыре сумматора, два суммирующих усилителя, блок памяти, группа входов которого соединена с двумя старшими разрядами шины задания кода угла поворота, два умножающих цифроаналоговых преобразователя, кодовые входы которых соединены с группой младших .разрядов шины задания кода угла поворота и десять переключателей, при этом выход первого сумматора соединен с аналоговым входом первого, а выход второго сумматора с аналоговым входом второго умножающего цифроаналогового преобразователя, прямой и первого суммирующего усилителя, первым инвертирующим и . первым неинвертирующим входами второго суммирующего усилителя соответственно, шина задания второй прямоуголь ной координаты соединена с первыми информационными входами девятого, десятого, первого и второго дополни-. тельных переключателей, вторые информационные входы которых соединены с шиной нулевого потенциала, а выходы соответственно с вторым инвертирующим .и вторым неинвертирующим входами первого суммирующего усилителя, вторым инвертирующим и вторым неинвертирующим входами второго суммирующего усилителя, инвертирующий вход первого сумматора через третий дополнительный переключатель соединен с выходами третьего сумматора и первого суммирующего усилителя, неинвертирующий вход первого сумматора через четвертый дополнительный переключатель со 50 резисторы, между первым и вторым неинвертирующими входами и неинвертирующим входом операционного усилителявключены третий и четвертый масштабирующие резисторы, между выходом и инвертирующим входом операционного усилителя включен пятый, а между неинвертирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала -5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 единен с выходами первого суммирующего усилителя и третьего сумматора,инвертирующий вход второго сумматорачерез пятый дополнительный переключатель соединен с выходами четвертого сумматора и второго суммирующего усилителя, неинвертирующий вход второго сумматора через шестой дополнительный переключатель соединен с выходами второго суммирующего усилителя и четвертого сумматора, выход первого суммирующего усилителя соединен свторым входом третьего сумматора, выход второго суммирующего усилителя с вторым входом четвертого сумматора, третий и четвертый старшие разрядышины задания кода угла поворота соединены с соответствующими входами группы входов блока памяти, причем четвертый разряд соединен с управляющими входами первого, второго, третьего, четвертого переключателей,третьего дополнительного, четвертого,пятого и шестого дополнительных переключателей, первый выход блока памяти соединен с управляющими входамипятого дополнительный выходы которого соединены через первый переключатель с шиной нулевого потенциала и через второй переключатель - с первым входом третьего сумматора, прямой и дополнительный выходы первогоумножающего цифроаналогового преобразователя соединены через третий переключатель с шиной нулевого потенциала и через четвертый переключатель с первым входом четвертого сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, преобразователь содержитшесть дополнительных переключателей,а каждый суммирующий усилитель содержит один операционный усилитель, два ключа и восемь масштабирующих резисторов, при этом в каждом суммирующем усилителе между первым и вторым инвертирующими входами и инвертирующим входом операционного усилителя включены первый и второй масштабирующие5 1328827 6 шестой масштабирующий резистор, седь- первым неинвертирующим входами и пер.мой масштабирующий резистор и соеди- вого дополнительного переключателей, ненный с ним последовательно пер- второй выход . - с управляющими входавый ключ включены параллельно пято- ми восьмого и девятого переключатему, а восьмой масштабирующий резистор 5 лей, третий выход - с управляющими и соединенный с ним последовательно входами шестого и второго дополни- второй ключ включены параллельно ше- тельного переключателей, четвертый стому масштабирующему резистору, ши- . выход блока памяти - с управляющими на задания первой прямоугольной коор- входами седьмого и десятого переклюдинаты соединена с первыми информа чателей, пятый выход блока памяти социоными входами пятого, шестого,седь- единен с управляющими входами клюмого и восьмого переключателей,. вто" чей, суммирующих. усилителей, при этом рые информационные входы которых со- выходы третьего и четвертого суммаединены с шиной нулевого потенциала, торов являются выходами преобразоваа выходы - с, первым инвертирующим и 15 теля. Угол поворота,град1 2 34 (а) 2(Ь) 3(с) 4(с 1) 5(е 0 +180 45 + 180 45 + 180 0 11 0 0 0 0 0 1 0 0 бх 45 + 180 0 бх 45 + 180 1 7 х 45 + 180 1 7 х 45 + 180 О+ 180 Старшие разряды кода угла . Выходы блока памяти 1 1 0 1 1 0 0 0 1 10 .1 0 0 1 1 0 10 0 0 1 1 0 1 1 0 О 2 х 45 + 180 0 2 х 45 + 180 0 Зх 45 + 180 0 Зх 45 + 180 0 4 х 45 + 180 0 4 х 45 + 180 0 5 х 45 + 180.0 5 х 45 + 1801328827 Составитель Г.Осиповедактор М.Бланар Техред И.Попович Корректор Л.Б Подписномитета СССР Заказ 3439/ и открытии аушская наб д.4 роизводственноа ическое ВНИИПИ по д 113035