Устройство для моделирования центральных кривых второго порядка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1727 С 72 ГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О о ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (71) Томский политехнический институт им. С.М.Кирова(56) Смолов В;Б, и др, Времяимпульсные вычислительные устройства. М,: Радио и связь, 1983, с. 151,Авторское свидетельство СССР М 1133600,. кл. 6 06 6 7/26, 1985.Авторское свидетельство СССР М 1562940, кл. 6 06 6 7/26, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КРИВЫХ ВТОРОГО ПОРЯДКА(57) Изобретение относйтся к автоматике и вычислительной технике и может найтй прйИзобретение относится к аналоговым моделирующим устройствам и может быть использовано в составе моделирующих ком-.плексов и системах генерации изображения в,реальном масштабе времени для воспроизведения центральных кривых второгопорядка.Известны различные варианты время- .импульсных устройств, предназначенных для моделирования различных нелинейностей и содержащих аналоговые ключи, генераторы напряжения специальной формы, блок выработки интервала, устройства срав-: нения. Известно также устройство для фор.мирования функции эллипса, содержащеегенератор синусоидального напряжения, фазовращатель; два фазочувствительных выпрямителя с фильтрами, сумматоры. Дан.ное устройство позволяет воспроизводить менение в аналоговых и гибридных моделирующих системах и комплексах, где требуется моделирование центральных кривы: второго порядка. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач, повыше ние точности и упрощение. Устройство для моделирования центральных кривых второго порядка содержит генератор синусоидального напряжения 1, фазовращатель 2, усилитель-ограничитель З,.формирователь стробирующих импульсов,4. сумматоры 5 и 8, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр нижних частот 7 и инвертор 9. Расширение класса решаемых задач достигается за счет моделирования кривых второго порядка общего вида (произвольно расположенных в плоскости координат), Исключение из структуры выделителей модуля позволяет упростить устройство и повысить его точность. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. центральные кривые второго порядка, про.извольно расположенные в координатной ПЛОСКОСТИ.Наиболее близким техническим решением к изобретению; позволяющим моделировать центральные кривые второго порядка, является кусочно-нелинейный функциональный преобразователь, содержащий блок пороговых элементов, подключенный входом к входу преобразователя, а выходами - к управляющим входам двух сумматоров с программируемыми коэффициентами передачи, первый из которых соединен входом первого. слагаемого с входом преобразователя, а вход второго слагаемого - с шиной входа опорного напряжения и входом первого слагаемого второго сумматора с программируемымикоэффициентами передачи, выход которого является выходом преобразователя, а вход второго слагаемого подключен к выходу фильтра нижних частот, соединенного входом с выходом фазочувствительного выпрямителя, генератор синусоидального напряжения, формирователь стробирующих импульсов, два блока выделения модуля, причем вход первого сумматора с программируемыми коэффициентами передачи подключен через первый блок выделения модуля к первому сигнальному входу формирователя стробирующих импульсов, ,соединенного вторым сигнальным входом с выходом второго блока выделения модуля, управляющим входом - с выходом усилителя-ограничителя, и выходом - с управляющим входом фазочувствительного выпрямителя, подключенного сигнальным входом к выходу генератора синусоидального напряжения и входам второго блока выделения модуля и усилителя-ограничителя, а выход третьего слагаемого второго сумматора с программируемыми коэффициентами передачи соединен с входом преобразователя,Недостатком данного преобразователя является невозможность моделирования центральных кривых второго порядка общего вида. Другой недостаток состоит в том, что схема преобразователя содержит два выделителя модуля сигналов, являющегося достаточно сложным нелинейным элемен-. том с ограниченными частотными и точностными характеристиками,Целью изобретения является расширение класса решаемых задач, упрощение, повышение точности.Цель достигается тем, что устройство для моделирования центральных кривых второго порядка, содержащее первый сумматор, подключенный входом первого слагаемого к входу устройства, а входом второго слагаемого к шине опорного напряжения и входу первого слагаемого второго сумматора, соединенного выходом с выходом устройства, а входом второго слагаемого - с выходом фильтра нижних частот, вход которого подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя, соединенного управляющим входом с выходом формирователя стробирующих импульсов, управляющий вход которого подключен че. рез усилитель-ограничитель к выходу генератора синусоидального напряжения, устройство также содержит инвертор и фазовращатель, соединенный выходом с сигнальным входом фазочувствительного выпрямителя, а входом - с выходом генератора синусоидального напряжения и пер вым сигнальным входом формирователя стробирующих импульсов, подключенного вторым сигнальным входом к выходу первого сумматора, а третьим сигнальным 5 . входам - к выходу инвертора, вход которого соединен с выходом первого. сумматора, при этом формирователь стробирующих импульсов содержит два компаратора, элементы И,. ИЛИ, И НЕ иК триггер,10 подключенный выходом и управляющим входом к выходу и управляющему входу формирователя стробирующих импульсов соответственно, информационным входом - к шине логической единицы, а тактовым вхо 15 дом - к выходу элемента И, первый и второй входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ и И-НЕ соответственно, причем элемент ИЛИ подключен первым входом к выходу первого компаратора и первому входу элемента И-НЕ, а вторым входом - к второму входу элемента И-НЕ и выходу второго компаратора, соединенного неинвертирующим входом с третьим сигнальным. входом формирователя стробирующих импульсов, а инвертирующим 20 входом - с первым сигнальным входом формирователя стробирующих импульсов и неинвертирующим входом первого компаратора, инвертирующий вход которо го подключен к второму сигнальному входуформирователя стробирующих импульсов.На фиг. 1 представлена схема устройства для моделирования центральных кривых второго порядка: на фиг. 2 - формирователь 35 стробирующих импульсов.Устройство содержит генератор синусо.- идального напряжения 1, фазовращатель 2, усилитель-огранИчитель 3, формирователь стробирующих импульсов 4, сумматор 5, фазочувствительный выпрямитель 6, фильтр 40 нижних частот 7, сумматор 8, инвертор 9,компараторы 10-11, элементы И-НЕ 12,ИЛИ 13, И 14, 1 К-триггер 15.Устройство обеспечивает моделирова 45 ние центральных кривых второго порядка,произвольно расположенных на плоскостисистемы координат. Алгоритм моделирова ния указанных кривых состоит в следую.щем. Для любой точки эллипса в системе50 координат ХОР, совмещенной с осями выполняется соотношениеОх=10 всозе Оч=КИОв 3 пр,где 1 Он - модуль синусоидального напряженияпостоянного по амплитуде;55 р - угол поворота вектора Ов относи;.тельно опорного напряжения 0, совмещенного условно с осью ОХ;Ох, Оч- координаты некоторой точки наэллипсе в системе ХОУ.его значительно упростить, повышает быстродействие и точность. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования центральных кривых второго порядка, содержащее первый сумматор, подключенный входом первого слагаемого к входу устройства, а входом второго слагаемого - к шине опорного напряжения и входу первого слагаемого второго сумматора, соединенного выходом с выходом устройства, а входом второго слагаемого - с выходом фильтра нижних частот, вход которого подключен к выходу фазочувствительного выпрямителя, соединенного управляющим входом с выходом формирователя стробирующих импульсов, управляющий вход которого подключен через усилитель-ограничитель к выходу генератора синусоидального напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, повышения точности и упрощения, оно содержит инвертор и фазовращатель, соединенный выходом с. сигнальным входом фазочувствительного выпрямителя, а входом - с выходом генератора синусоидального напряжения и первым сигнальным входом формирователя стробирующих импульсов, подключенного вторым сигнальным входом к выходу первого сумматора, а третьим сигнальным входом - к выходу ин-.вертора, вход которого соединен с выходом первого сумматора.5 2.Устройство поп.1,отл ича ю щеес я тем, что формирователь стробирующих импульсов содеркит два компаратора, элементы И, ИЛИ и И-НЕ и К-триггер, подключенный выходом и управляющим входом к 10 выходу и управляющему входу формирователя стробирующих импульсов соответственно, информационным входом - к шине логической единицы, а тактовым входом - к выходу элемента И., первый и второй входы 15 которого соединены с выходами элементовИЛИ и И.-НЕ соответственно, причем элемент ИЛИ подключен первым входом к выходу первого компаратора и первому входу .элемента И-НЕ, а вторым входом - к второ му входу элемента И-НЕ и выходу второгокомпаратора, соединенного неинвертирующим входом с третьим сигнальным входом формирователя стробирующих импульсов, а инвертирующим входом - с первым сиг нальным входом формирователя стробирующих импульсов и неинвертирующим входом первого компаратора, инвертирующий вход которого подключен к второму сигнальному входу формирователя 30 стробирующих импульсов.1727141 Составитель С. Сергейчикедактор В, Фельдман Техред М.Моргентал Корректор Э. Лонча Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина. 101 аказ 1280 Тираж . ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва,Ж, Раушскаодписноем и открытиям при ГКНТ СССРаб., 4/5