Устройство для воспроизведения функций двух переменных

Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К А лнительное к авт. свид(23) Приоритет - Опу 5 ликован 53) ла делам нзобретеннй н открытий5.02,82,ень81. 335 088.8) та опубликования оп ия 15.02.82) Авторизобретени Н.И.Чебатк сковский ордена Ленина авиационный инс ти+утим.Серго Орджоникидзе 71) Заявите н) УСТРОЙС ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИВУХ ПЕРЕМЕННЫХ еще- рой- двух Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифроаналоговых и цифровыхвычислительных устройствах.Известно устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее функциональные преобразователи одной переменной, Функциональныйпреобразователь с изменяемым напряжением смещения, блоки умножения,1 Оэлементы с линейной характеристикои исумматоры. Это устройство воспроизводит Функции двух переменных, аппроксимированных отрезками прямых, приэтом закон изменения наклона соответ-,ствующих аппроксимирующих участковпринимается линейнымНедостатком этого устройства является невозможность воспроизведенияфункций, аргументы и значения которыхпредставлены в цифровой форме,Наиболее близким техническим рнием к предлагаемому является устство для воспроизведения Функций 2переменных, содержащее блок сложения, четыре управляемых блока сложения, блок настройки, блок коррекциивходы которого являются первым и вторым входами устройства, а выход подключен к первому входу блока сложения, выход блока сложения является выходом устройства, первые входы первого и второго управляемых блоков сложения сое" динены с первым входом устройства, а вторые и третьи входы с соответствующими выходами блока настройки, вход которого подключен к первому выходу блока управления, первые входы третье го и четвертого управляемых блоков сложения соединены с первым входом устройства, вторые входы - с выходами первого и второго управляемых блоков сложения, третьи входы - с соответствующими выходами блока настройки, а выходы - со входами блоков вычитания си коммутации, выход блока вычитания подключен ко входу блока управления, второй выход которого(1)иЧ(уиии )М(у-уии(х.х( )С(х-х 1 ),3 90582соединен с управляющим входом блокакоммутации, соединенного выходом совторым входом блока сложения (.2.).Недостатком такого устройства является сложность его структуры, обусловленная необходимостью Определенияточек излома аппроксимирующей .поманой в процессе воспроизведения Функциональной зависимости.Целью изобретения является упроЦЕНИЕ СТОУКТУРЫ УСТРОЙСТВаиЦель достигается тем, что устройстао для воспроизведения Функций двухгеременных, содержащее блок сложения,управляемые блоки сложения, блок настройки, блок управления, блок коррекции, входы которого являются первым и вторым входами устройства, авыход подключен к первому входу блока сложения, выход блока сложения 2 вявляется выходом устройства, первыеВходы первого и ВтОрого управляемыхблоков сложения соединены с первымвходом устройства, а вторые и третьивходы - с соответствующими выходамиблока настройки, вход которого под"ключен к выходу блока управления,содержит дополнительный блок сложенияИ бЛОК УМНОЖЕНИЯ и ПЕР ВЫЙ ВХОД КОТОрого соединен со вторым входом устройства, а второй вход - с выходомвторого управляемого блока сложения, первый и второЙ входы дополнительного блока слОжения подключенысоответственно к выходу первого уп 35равляемого блока гложения и к выходублока умножения, а выход - к Второмувходу Основного блока сложения, входблока управления соединен со вторымвходом устройства,ф)На Фиг.1 прсдставленв структурнаясхема устройства; на Фиг,2 - примеркусочно-линейной аппроксимации се"мейства Функций двух переменныхГ(хуу)у на Фиг3 - пример кусочно-лин н и45неинои аппроксимации семейства ошибок Г (х,у).устройство для воспроизведенияФункций двух переменных (Фиг.1) содержит первый и Второй управляемыеблоки сложения 1 и 2, блок умножения 503, дополнительныйи Основной 5 блоки сложения, блок управления Ь, блокнастройки 7, блок коррекции 8.Устройство работает следующим образом.для воспроизведения семействаФункций Г(х,у) (Фиг.2) производитсякусочно-линейная аппроксимация одной 4из кривых, ограничивающих Область определения заданной Функции по Одной из переменных, например по У Аппроксимация этой кривой .производится так, чтобы погрешность аппроксимации на каждом участке не превышала допустимую величину. Для удобства следует аппроксимировать кривую Г(хуун ц,с)у имеющую наибольшее изменение крутизны по переменной х,Затем производится кусочно-линейная аппроксимация кривой Г(х,у(. гричем закон разбиения кривых Г(х Унс(кс) и Г(хуу) принимается одинаковым. Остальные кривые семейства Функций Г(хуу) аппроксимируются с тем же законом разбиения по переменной, а закон изменения тангенсов углов наклона аппроксимирующих прямых на )-ом участке аппроксимации принимается ли,нейным(у)= (у)+с)(,(у-у )где , К 4макс -К уу(ун 1У(нанй Умен К (у),К (уа ) - тангенсы углов наклона прямых, аппроксимирующих соответственно кривые Г(х ун ) и Г(хууиак) на (-Ом участке апгроксимациифЗакон изменения величины Г," ( 0,У) также принимается линейным Г; (0,У)=Г; (О У)+)5(у-Ун )Г (О на(с -Г 0 мин 1где 1 ЗЭу(чанс унанГ (0 уу,+н ) уГ, (0 уу,) - ординаты то,чек пересечения прямых.1аппроксимирующих соответственнокривые Г(х,У)и(04 )Г (х у У(нак) сосью ординат на)-ом участке аппроксимации.Таким образом, семейство Функций двух переменных представляется в виформула изобретения 5 90582где г - число уцастков аппроксимацииПолученное таким образом семейство линейно-ломаных(х,у) воспроизводит заданное семейство функцийвследствие принятых допущений с некоторой ошибкой(ху) (Фиг.3), такжеявляющейся функцией двух переменных.Предложенное устройство воспроизводит функцию двух переменных в видесуммы двух Функций тл (х,у)+Г (ху) 10где л (х,у) определяется выражением (1)Управляемые блоки сложения 1 и 2,блок умножения 3, блоки сложенияи 5 представляют собой разрядно-ана Блоговые устройства.В исходном состоянии проводимостирезисторных матриц управляемых блоков сложения 1 и 2 настроены пропор,ционально разрядам соответственно гол (0 у ) 1 ли Кл(унии) лПри изменении векторов напряженияна входе устройства, соответствующихпеременным х и у, на выходе блока сложе,ния л согласно выражению (1),получают 25вектор напряжения, представляющийГ (х у) на 1-ом участке аппроксимации.Управление работой устройства осуществляется с помощью блока управле- зОния 6 который выдает управляющиесигналы на вход блока настройки 7,когда вектор напряжения на входе блока управления 6 соответствует значениям переменной х; в точках излома.Так при достижении вектором напряжения на входе блока управления 6величины, соответствующей значению хв конце 1-го участка, блок управления6 выдает сигнал на блок настройки 7, 4 ви проводимости резисторных матрицблоков 1.и 2 перенастраиваются всоответствии со значениями блл(0 умл, )Рмл 1 лл (Уй)лУстройство пе"реходит на воспрвгэведение (1+1)-гоучастка аппроксимации й т.д.Блок коррекции 8 воспроизводит се-.мейство ошибок(х,у) (Фиг 3)Век.торы напряжения, представляющиеГ (хУ) и 1 д (ху) подаются на входыблока сложения 5, выходной векторнапряжения которого соответствуетзначению воспроизводимой функциит(ху) с некоторой погрешностью,7 Ькоторая при соответствующем выборе параметров не превышает заданную.Применение предлагаемого устройства для воспроизведения Функций двух переменных при моделировании систем автоматического регулирования на разрядно-аналоговых и цифровых вы" числительных установках позволяет полуцить технико-экономический эффект, заключающийся в упрощении структуры известного устройства при той же точности воспроизведения функций. Устройство для воспроизведения Функций двух переменных, содержащее блок сложения, управляемые блоки сло жения, блок настройки, блок управления, блок коррекции, входы которого являются первым и вторым входами устройства, а выход подключен к первому входу блока сложения, выход бло ка сложения является выходом устройства, первые входы первого и второго управляемых блоков сложения соедине.ны с первым входом устройства, а вто рые и третьи входы - с соответствующими выходами блока настройки, вход которого подключен к выходу блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрси 4 ения структуры, оно содержит дополнительный блок сложения и блок умножения, первый вход которого соединен со вторым входом устройства, а второй входс выходом второго управляемого бло, ка сложения, первый и второй входы дополнительного блока сложения подключены соответственно к выходу первого управляемого блока сложения и к выходу блока умножения, а выход - к второму входу основного блока сло" жения, вход блока управления соединен со вторым входом устройства.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 526919, кл. 6 06 6 7/26, 19762. Авторское свидетельство СССР И 691880, кл. О 06 С 7/26, 1979 (про 1- тотип).