Устройство для воспроизведения неоднозначных функций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7/25 51)4 С НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ торское бюИнститутайдер Ю.Р. ргия, 1978,СССР 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР РСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное конструро вычислительной техниккибернетики АН ЭССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯНЕОДНОЗНАЧНЫХ ФУНКЦИЙ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в моделирующей 801456974 А 1 технике, в нелинейных системах автоматического управления и регулирования. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых неоднозначных функций. Устройство содержит формирователи 3,4 опорных напряжений, максимизирующие 5,8 и минимизирующие 6,7 амплитудные селекторы,дифференцирующий элемент 9, элементыпамяти (конденсаторы) 10, 11, компаратор 13, переключатели 14, 15, размыкающий ключ 16, замыкающий ключ17. Устройство позволяет воспроизводить неоднозначные функции и функции"люфта" как с вертикальной левой иправой ветвями характеристики, таки с левой и правой ветвями характеристики, заданными произвольнымифункциями, 19 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и можетбыть использовано в моделирующей технике, в нелинейных системах автоматического управления и регулирования,Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых неоднозначных ФункцийНа фиг. 1 приведена схема устрой Оства; на фиг. 2-19 графики воспроизводимьпс им функций.Устройство (Фиг. 1) имеет информационный вход 1 и шину 2 нулевого потенциала, содержит первый 3 и второй 154 Формирователи опорных напряжений,первый 5 максимизирующий и первый 6минимизирующий амплитудные селекторы, второй 7 минимизирующий и второй8 максимизирующий амплитудные селек" 20торы, дифференцирующий элемент 9,первый 10 и второй 11 элементы памяти (конденсаторы), первый выход 12,компаратор 13, первый 14 .и второй 15переключатели, размыкающий ключ 16,замыкающий ключ 17, второй выход 18и вспомогательные выходы 19-23.Кроме того, на Фиг. 1 б,в соответственно показаны сумматоры 24 и вычитатель 25 используемые, в частномслучае, в качестве формирователей 3и 4,Устройство работает следующимобразом.Выходное напряжение х подается на 35вход 1 и поступает на входы формирователей 3 и 4 и на вход дифференцирующего элемента 9. Выходные напряжения х, = (х), х= (х) формырователй 3 и 4 подаются соответственно на первые входы минимизирующих 6 и 7 и максимизирующих 5 и 8амплитудных селекторов. При увеличении входного сигнала х(й)(при выход-:ном напряжении дифференцирующего эле мента хо )ключи 16 и 17 и переключатели 14 и 15 находятся в оложении,указанном на Фиг. 1. При уменьшениивходного сигнала (при х с О) ключи 16и 17 и переключатели 14 и 15 переклю чаются в противоположное состояние.В момент времени ,соответствующий изменению направления движенияпеременной х(й) с уменьшения на увеличение, ключ 17 размыкается, а ключ 5516 зажвается. При этом на элементе(конденсаторе) 10 запоминается йапряжение х,(й,), а напряжение на элементе (конденсаторе) 11 повторяет напряжение х . В момент времени С соответствующий изменению напряжения движения переменной х с увеличения на уменьшение, ключ 1-7 замыкается, а ключ 16 размыкается, При этом напряжение на элементе (конденсаторе) 10 повторяет напряжение х,(й), а на элементе (конденсаторе) 11 запоминается напряжение хВыходное напряжение минимизирующего амплитудного селектора 7 (напряжение на выходе 22) при. разомкнутом и замкнутом ключе 17 определяется соответственно выражениямиу =ш 3 пх,(С), х,(й,)1 у = пц.пх,(Е), х (СЦ = х (Е).Выходное напряжение максимиэирующего амплитудного селектора 8 (напряжение на выходе 23) при замкнутом и разомкнутом ключе 16 определяется соответственно выражениямиу =шахх (С)х (Й ф) = х(С) у у=-Гх,( ). х.(,)Згде шьп и шах - базовые операции непрерывной логики - операции выделения меньшей и большей переменной из двух переменных.Выходные напряжения амплитудных се" лекторов 5 и 6 (напряжения на выходах 19 и 26) определяются выраженияу-.шахГу , в х т3 фу=ш 1 пу х,3Напряжения на первом 12 и втором18 выходах устройства определяютсясоответственно выражениямие -Ч(У г, э У ) - Уь 1(х) ++ у, С 1-1(х)3,где 7 - символ базовой операции предикатной алгебры выбора-операции выбора одной из двухпеременных;1(х) - единичная функция, .равнаяединице при х0 и нулю при х 40.Напряжения на вспомогательных выходах устройства (напряжения между3145697 выходами 12 и 18 относительно выхода 21) определяются соответственно выражениямиз,=х-з, =х-(у Ул5з -х з х 7(уфУ 1 т)На фиг. 2 представлвна Функция, воспроизводимая на вспомогательном выходе 22, на фиг. 3 - функция, воспроизводимая на вспомогательном выходе 23; на фиг. 4 - функция, воспроизводимая между выходами 22 и 23, на Фиг. 5 - функция, воспроизводимая устройством по второму выходу 18, на 15 фиг. 6 - функция, воспроизводимая между вьмодами 21 и 18, на фиг. 7 - функция, воспроизводимая по вспомогательному выходу 19, на фиг. 8 - функция, воспроизводимая по вспомо гательному выходу 20, на Фиг. 9 - функция, воспроизводимая по первому основному выходу 12 устройства, на фиг, 10 - Функция, воспроизводимая между выходами 21 и 12, на фиг. 11 - 25 функция, воспроизводимая между выходами 19 и 20.Таким образом, устройство воспроизводит семейство неоднозначньм функций. При этом функция по фиг.5 30 описывает прямоугольную характеристику типа "люфт с вертикальными лв гвой и правой ветвями с шириной зоны "люфта" х (С)-х,(1,). Функция по фиг, 9 описывает характеристику "люф- З 5 та", в которой левая и правая ветви измвняются по заданным законам х,=ц (х), х = с(х). Функция по фиг. 6 описывает характеристику типа ,упор с вертикальными границами ог О раничения. Функция по Фиг. 10 описывает характеристику типа "упор" с границами ограничения, эаданнымк функциями х - ц (х) и х -(х).На фиг. 12-19 представлены функ Б ции, воспроизводимые устройством при использовании в качестве формирователей 3 и 4 сумматора (фиг.1 б) и вычитателя (Фиг. 1 в), для которых х, = х + х х = х - хо, где х, хог 50 опорные напряжения, На фиг. 2 и 13 представлены функции, воспроизводимыв соответственно на вспомогателЬ- ,ных выходах 22 и 23, на фиг. 14 и 15 - функции, воспроизводимые на вспомога" 55 тельных выходах 19 и 20, на фиг. 16 - функция, воспроизводимая между выходами 22 и 23, на фиг. 17 - функция, воспроизводимая между выходами 19 44и 20, на фиг. 18 - характеристика "люфта", воспроизводимая по первому основному выходу 12, на фиг, 19 - характеристика "упора, воспроизводимая между выходами 21 и 12.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет воспроизводить неоднозначные функции "люфта" как с вертикальными левой и правой ветвями характеристики, так и с левой и правой ветвями характеристики, заданными произвольными функциями,ф о р м у-,л а и з о б р е т е н ияУстройство для воспроизведения неоднозначных функций, содержащее первый и второй формирователи опорных напряжений, входы которых подключены к информационному входу устройства, компаратор, размыкающий ключ и последовательно включенные эамыкакяций ключ и первый элемент памяти, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса воспроизводимьм неоднозначньм функций, в него введены первый и второй минимизирую- щий и первый и второй максимизирующие амплитудные селекторы, второй элемент памяти, дифференцирующий элемент и первый и второй переключатели, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства, первый и второй информационные входы первого переключателя соединены с выходами соответственно первого максимизирующего и первого минимизирую. щего амплитудньм селекторов, первый и второй информационные входы второго переключателя - с выходами соответственно второго минимизирующего и второго максимизирующего амплитудных селекторов, а управляющие входы первого и второго переключателей объе,динены с управляющими входами замыкающего и размыкающего ключей и подключены к выходу компаратора, первый вход которого подключен через дифференцирующий элемент к информационному входу устройства, а второй вход соединен с шиной нулевого потенциала, первые входы первого и второго минимизирующих амплитудных селекторов подключены к выходу первого формирователя опорного напряжения, первые входы первого и второго максимизирующих амплитудных селекторов - к выходу второго формирователя опорного1456974 08,напряжения,а вторые входы первого мак.симизирующего и первого минимизирующего амплитудных селекторов соединеныс выходами соответственно второго минимизирующего и второго максимизирующего амплитудных селекторов, подключенных вторыми входами к выходам соответст,венно замыкающего и размцкающего ключей, информационные входы которыхсоединены с выходами соответственнопервого и второго формирователейопорных .напрщкений, второй элементпамяти подключен к выходу размыкающего ключа,1456974 к,Составитель А.МасловТехред М.Ходанич Корректор Редактор С.Пекар 67 П ри ГКНТ СС твенного ко 113035, Мо4Производственно-полиграфическо прияти Заказ 7490/4ВНИИПИ Госуда тета по изобрва, Ж, Рауш одписноениям и открытия ая наб д. 4/5 город, ул. Проектная