Устройство для воспроизведения функций двух переменных

О П И С А Н И Е (и)898452ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кд. С 06 6 7/26 тасударатееиицй комитет СССР да делам изабретеиий и аткрцтий(72) Авторы изобретения сковский ордена Ленина авиационныи им. Серго Орджоникидзе) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФУНКЦИЙ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ амвос Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического управления.Известно устройство для воспроизведения Функций двух переменных, со" держащее функциональнь 1 е преобразователи одной переменной, входы которых по опорному напряжению соединены со входом устройства через линейные элементы 13 .Такое устройство предназначено для воспроизведения функций, аппроксимированных параллельными участк и ломаных, что ограничивает кттасс прозводимых функций ,Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устрой ство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее сумматор выход которого является выходом устройства, блок вычитания, диодный блок умножения, функциональные преоб разователи одной переменной, входы которых соединены и являются первым,входом устройства, выход первогофункционального преобразователя подключен к первому входу диодного блокаумножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый вход блока вычитания подключенк шине эталонного напряжения, выходдиодного блока умножения подключенк первому входу сумматора, блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго функциональногопреобразователя, выход - ко второмувходу блока вычитания, а второй вход 5является вторым входом устройства,выход третьего функционального преобразователя соединен со вторым входомсумматора, третий вход которого является третьим входом устройства 21.Недостаткомтакого устройства является большое число используемыхФункциональных блоков.Цель изобретения - упрощение структуры устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее сумматор, выход которого является выходом устройства, блок вычитания, диодный блок умножения, функциональные преобразователи, входы которых объединены и являются первым входом устройства, выход первого Функционального преобразователя подключен к первому входу диодного блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый вход блока вычитания подключен к шине эталонного напряжения, выход диодного блока умножения подключен к первому входу сумматора, дополнительно содержит корректирующий функциональный преобразователь, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым входом устройства и . выходом третьего функционального преобразователя, выход корректирующего функционального преобразователя подключен к второму входу сумматора, а выход второго функционального преобразователя подключен ко входу опорного напряжения диодного блока умножения, второй вход блока вычитания соединен со вторым входом устройства, выход первого функционального преоб.разователя подключен к третьему входу сумматора.На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - при. мер аппроксимации семейства Функции двух переменных(х,у); на Фиг.3 " зависимость коэффициента К(х,у) от аргумента У при фиксированных значениях Х; на фиг.4 - пример аппроксимации семейства ошибок (х,у).Устройство для воспроизведения функций двух переменных содержит функциональные преобразователи одной переменной 1-3, блок вычитания 4, , диодный блок умножения 5, сумматор б и корректирующий функциональный преобразователь 7.Устройство для воспроизведения функций двух переменных работает следующим образом.Предварительно производится кусочно-линейная аппроксимация кривой 1(х,у 1,.ограничивающей область задания функции(см. Фиг.2) и имеющей на- ибольшее изменение крутизны по пере/ менной Х. Для остальных кривых семейства принимают тот же закон разбиения, так как изменение крутизны каждого участка всех кривых не превышает изменение крутизны соответствующего участка кривой(х,у ) . Затемдля каждого участка аппроксимациистроится закон изменения коэффициента К(х,у) (см. Фиг 3)Для построения этих кривых следует значение функции 1(х ,у) в точке излома хразделить на значение 10 функции 1(х,у) и полученные отношения К(х ,у) йредставить в видезависимости от переменной У, Дляупрощения структуры преобразователянелинейные зависимости К(х,у)пред ставляются семейством линейных отрезков К(х,у), исходящие из точкиК(х,у)=1, которое описывается уравненйемК(х у) =1-сдам,(х) (у-у),где Сдам,(х) - нелинейная зависимостьтангенсов углов наклона линейныхучастков относительно горизонтальнойпрямой К(х,у)=1, В результате такойаппроксимации построенное семействолинейно-ломаных 1(х,у) (см.фиг,2)соответствует заданной функции с некоторой ошибкой, превышающей допустимую величину, кроме граничных кривыхсемейства Функций(х,у). Ошибка ап"ароксимации представляет собой функцию двух переменных (х, у), которуюнеобходимо учесть при реализациизаданной функции (х,у) . Семействоошибок (см.фиг.4) аппроксимируетсясемейством трапеций.35Заданная функция двух переменныхпредставляется в видет(х,у)=т(х,у)+ Г(х,у)==Г(х,уи) -Г(х,у)(у-у),Гсвдс(х) .Граничная кривая Г(х,уи) воспроизводится на функциональном преобразователе 1, врходное напряжение которого затем умножается на диодном блоке умножения 5 на напряжение с выходаблока вычитания 4, соответствующее 50 (у -у). Опорное напряжение диодногоиблока умножения 5 изменяется в соответствии с выходным напряжением функционального преобразователя 2, воспроизводящего зависимость СсдЫх) .55 На выходе блока умножения получаетсянапряжение соответствующееи)( и-ф01(с (х)98452 Формула изобретения 5 8Ошибка аппроксимации Г(х, у) реализуется корректирующим функциональным преобразовалем 7, воспроизводящим трапецию в зависимости от переменной У, и функциональным преобразователем 3, в соответствии с напряжением на выходе которого изменяется вид указанной трапеции. Деформация трапецеидальной зависимости производится путем изменения опорного напряжения преобразователя 7 по нелинейной зависимости, реализуемой функциональным преобразователем 3. Выходное напряжение, соответствующее функции т(х,у) с допустимой, ошибкой аппроксимации, получается на выходе сумматора 6. При подготовке Функции т(х,у) для воспроизведения предлагаемым устройством могут быть использованы метод графической аппроксимации функций либо метод машинного расчета параметров аппроксимации на ЦВМ.Предлагаемое устройство дает возможность воспроизводить широкий класс функций двух переменных, включающий в себя Функции с резким изменением крутизны по обеим переменнымсодержит меньшее количество блоков, поскольку из его структуры исключен блок умножения. Устройство для воспроизведенияйункций двух переменных, содержащеесумматор, выход которого является 6выходом устройства, блок вычитаниядиодный блок умножения, Функциональные преобразователи, входы которыхобъединены и являются первым входомустройства, выход первого функционального преобразователя подключенк первому входу диодного блока умножения, второй вход которого соединенс выходом блока вычитания, первый вход1 О блока вычитания подключен к шине эталонного напряжения, выход диодногоблока умножения подключен к первомувходу сумматора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения3 структуры, оно содержит корректирующий функциональный преобразователь,первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым входомустройства и выходом третьего Функ 20 ционального преобразователя, выходкорректирующего Функционального преобразователя подклюцен к второмувходу сумматора, а выход второгофункционального преобразователя под 1ключен ко входу опорного напряжениядиодного блока умножения, второйвход блока вычитания соединен со вторым входом устройства, выход первогофункционального преобразователя подключен к третьему входу сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 267196, кл. С 06 С 7/26, 1970.2. Авторское свидетельство СССРГ 526919, кл. С 06 С 7/26, 1976898452 г. Составитель НБалабошкоедактор В.Бобков . Техред М. Надь Корректор Л.Шеньо лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,11952/67 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Подписное омитета СССР открытий шская наб., д.4/