РАНГОВЫЙ ПРЕДИКАТОР Российский патент 2003 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые предикаторы (см. например рис.7а на стр. 41 в книге Алгоритмы и устройства обработки сигналов и автоматизация проектирования. Сб. научных трудов. Таллинн: АН Эстонии, 1991 г.), которые идентифицируют супраминимальное значение информационного аналогового сигнала.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых предикаторов, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется идентификация минимального, субмаксимального или максимального значения информационного аналогового сигнала.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятый за прототип, ранговый предикатор (рис.76 на стр. 41 в книге Алгоритмы и устройства обработки сигналов и автоматизация проектирования. Сб. научных трудов. Таллинн: АН Эстонии, 1991г.), который содержит три релятора и идентифицирует субмаксимальное значение информационного аналогового сигнала.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется идентификация минимального, супраминимального или максимального значения информационного аналогового сигнала.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения идентификации минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального значения информационного аналогового сигнала.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом предикаторе, содержащем три релятора, состоящих из компаратора, первого ключа, выполненного замыкающим, и второго ключа, выполненного размыкающим, в первом и третьем реляторах и из компаратора, первого ключа, выполненного замыкающим, второго и третьего ключей, выполненных размыкающими, во втором реляторе, входы и выходы ключей являются соответствующими входами и выходами реляторов, первый и второй компараторные входы каждого из которых образованы соответственно неинвертирующим и инвертирующим входами компаратора, вторые компараторные входы трех реляторов подключены к информационному входу рангового предикатора, идентифицирующий вход которого образован объединенными первым, вторым входами первого релятора, подключенного первым и вторым выходами соответственно к второму и объединенным первому, третьему входам второго релятора, третий и объединенные первый, второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего релятора, подключенного первым и вторым выходами к выходу рангового предикатора, особенность заключается в том, что в каждый релятор введены первый и второй булевые элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенные первыми входами к выходу компаратора, выход и второй вход первого булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и первым настроечным входом релятора, подключенного вторым настроечным входом к второму входу второго булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого в первом и в третьем реляторах соединен с управляющим входом второго ключа, а во втором реляторе - с управляющим входом второго и третьего ключей, первые и вторые настроечные входы трех реляторов подключены соответственно к первому и второму настроечным входам рангового предикатора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
- исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи, либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлена схема предлагаемого рангового предикатора. На фиг. 2 изображены схемы двухключевого (фиг.2а) и трехключевого (фиг.26) реляторов, которые использованы в предлагаемом предикаторе.

Ранговый предикатор содержит три релятора l₁,...,l₃. Каждый релятор содержит компаратор 2, подсоединенный неинвертирующим и инвертирующим входами соответственно к первому и второму компараторным входам релятора, первый и второй булевые элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3₁ и 3₂, первый и второй ключи 4₁и 4₂, выполненные соответственно замыкающим и размыкающим, релятор (фиг.2б) дополнительно содержит третий ключ 4₃, выполненный размыкающим, входы и выходы ключей являются соответствующими входами и выходами реляторов, первый и второй настроечные входы каждого из которых образованы соответственно вторыми входами элементов 3₁ и 3₂, подключенных первыми входами к выходу компаратора 2, выход элемента 3₁ соединен с управляющим входом ключа 4₁, a выход элемента 3₂ - с управляющим входом ключа 4₂ в двухключевом реляторе (фиг.2а) или с управляющим входом ключей 4₂, 4₃ в трехключевом реляторе (фиг.2б). Первые и вторые настроечные входы трех реляторов подключены соответственно к первому и второму настроечным входам рангового предикатора, информационный и идентифицирующий входы которого образованы соответственно объединенными вторыми компараторными входами трех реляторов и объединенными первым, вторым входами релятора 1₁, подсоединенного первым и вторым выходами соответственно к второму и объединенным первому, третьему входам релятора 1₂, третий и объединенные первый, второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входами релятора 1₃, подсоединенного первым и вторым выходам к выходу рангового предикатора.

Работа предлагаемого рангового предикатора осуществляется следующим образом. На первые компараторные входы реляторов l₁,...,l₃ подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) х₁,...,х₃; на информационный и идентифицирующий входы предикатора подаются соответственно информационный аналоговый сигнал (напряжение) х, значения которого подлежат идентификации, и идентифицирующий аналоговый сигнал (напряжение) у; на первом, втором настроечных входах предикатора фиксируются соответственно необходимые настроечные сигналы f₁, f₂∈{ 0,1}. Если f₁=0 (f₁=1) и сигнал на первом компараторном входе релятора больше либо меньше сигнала на его втором компараторном входе, то ключ 4₁ соответственно замкнут (разомкнут) либо разомкнут (замкнут). Если f₂=0 (f₂=1) и сигнал на первом компараторном входе релятора больше либо меньше сигнала на его втором компараторном входе, то ключи 4₂, 4₃ соответственно разомкнуты (замкнуты) либо замкнуты (разомкнуты). Таким образом, предлагаемый ранговый предикатор будет воспроизводить операцию

где ext= min при f₁=0, f₂=1; ext=supramin при f₁=f₂=1; ext. submax при f₁=f₂=0; ext=max при f₁=1, f₂=0.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый предикатор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает идентификацию минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального значения информационного аналогового сигнала.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области автоматики и аналоговой вычислительной техники в качестве функционального узла аналоговых вычислительных машин, систем автоматического регулирования и управления и др.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения идентификации минимального, супраминимального, субмаксимального и максимального значения информационного аналогового сигнала. Устройство содержит три релятора, первый и третий релятор состоит из компаратора, двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, замыкающего и размыкающего ключей, второй релятор состоит из компаратора, двух булевых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, замыкающего и двух размыкающих ключей. 2 ил.

Ранговый предикатор, содержащий три релятора, состоящих из компаратора, первого ключа, выполненного замыкающим, и второго ключа, выполненного размыкающим, в первом и третьем реляторах и из компаратора, первого ключа, выполненного замыкающим, второго и третьего ключей, выполненных размыкающими, во втором реляторе, входы и выходы ключей являются соответствующими входами и выходами реляторов, первый и второй компараторные входы каждого из которых образованы соответственно неинвертирующим и инвертирующим входами компаратора, вторые компараторные входы трех реляторов подключены к информационному входу рангового предикатора, идентифицирующий вход которого образован объединенными первым, вторым входами первого релятора, подключенного первым и вторым выходами соответственно к второму и объединенным первому, третьему входам второго релятора, третий и объединенные первый, второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего релятора, подключенного первым и вторым выходами к выходу рангового предикатора, отличающийся тем, что в каждый релятор введены первый и второй булевые элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенные первыми входами к выходу компаратора, выход и второй вход первого булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и первым настроечным входом релятора, подключенного вторым настроечным входом к второму входу второго булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого в первом и в третьем реляторах соединен с управляющим входом второго ключа, а во втором реляторе - с управляющим входом второго и третьего ключей, первые и вторые настроечные входы трех реляторов подключены соответственно к первому и второму настроечным входам рангового предикатора.