Устройство для воспроизведения запаздывающих функций Советский патент 1985 года по МПК G06G7/26 

1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может найти применение, в частности, при моделировании систем автоматического управления с запаздыванием и решении задач статистической динамик систем автоматического управления Известно устройство для воспроизведения запазда}вающик функций, со держащее блок управления, блоки памятй, вычитающий и суммирз щий усилители, ключи и интеграторы Cl Т. I Известно также устройство для воспроизведения запаздывающих функций, содержащее аналого-цифровой пр образователь, блок оперативной памяти, цифроаналоговьй преобразователь, ключи и блок синхронизации 2J Недостатком этих устройств является пониженная точность воспроиз ведения запаздывающих функций. Наиболее близким к изобретению является устройство для воспроизведения запаздывающих функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом к входу устройства, а выходом - к информационному входу блока оперативной памяти, соединенн го адресным входом с выходом-мульти плексора, входом разрешения записи с первым выходом блока синхронизации, а выходом - с информационным входом первого регистра, подклю ченного выходом к цифровому входу первого хщфроаналогового преобразов теля, а входом разрешения записи к второму выходу блока синхронизации, соединенного третьим выходом с управляющим входом мультиплексора, подключенного первым и вторым информаисионными входами к выходам первого и второго счетчиков соответственно, входы обнуления которых соединены с четвертым выходом блока синхронизации, подклю.ченного первым входом к выходу сигнала окончания цикла преобразования аналого-цифрового Преобразователя и счетному входу первого счетчика, а вторым входом к выходу блока сравнения кодо1в, сое диненного входами с шинчэй ввода код времени запаздывания устройства и с выходом первого счетчика, а счетный вход второго счетчика подключен к пятому выходу блока синхронизации Dj. 22 Недостатком известного устройства является пониженная точность воспроизведения запаздывающих функций из-за кусочно-ступенчатого характера аппроксимации запоминаемого и воспроизводимого сигналов. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для воспроизведения запаздывающих функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом к входу устройства, а выходом - к информационному входу блока оперативной памяти, соединенного адресньпм Входом с выходом мультиплексора, входом разрешения записи - с первым выходом блока .синхронизации, а выходом - с информационным входом первого регистра, подключенного выходом к цифровому входу первого цифроаналогового преобразователя, а входом разрешения записи - к второму выходу блока синхронизации, соединенного третьим выходом с управляющим входом мультиплексора, подключенного первым и вторым информационными входами к выходам первого и второго счетчиков соответственно, дополнительно введены второй регистр, второй цифроанапоговый преобразователь, суммирующий усилитель и генератор парофазных треугольных функций времени, соединенный первым и вторым вь ходами треугольных функций времени с аналоговыми входами первого и второго цифроаналоговых преобразователей соответственно, а выходом.тактовых импульсов с синхронизирующим входом аналогоцифрового преобразователя, входом блока синхронизации и счетными входами счетчиков, причем первый счетчик подключен установочным входом к шине ввода кода времени запаздывания устройства, а выход блока оперативной памяти соединен с информационным входом второго регистра, подключенного входом разрешения записи к четвертому выходу блока синхронизации, а выходом - к выходу первого цифроаналогового преобразователя и входу суммирующего усилителя, соединенного выходом с выходом устройства. На фиг,1 изображена блок-схема устройства для воспроизведения запаздавагещих функций; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 парофазных треугольных функций време

ни. первый 2 и второй 3 счетчики, блок 4 оперативной памяти, суммирующий усилитель 5, мультиплексор 6, блок 7 синхронизации, аналого-цифровой преобразователь 8, первьй 9 и второй 10 регистры, первый 14 и второй 12 цифроаналоговые преобразователи, вход 13 устройства и шину 14 ввода кода времени запаздывания.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует короткие тактовые импульсы и(фиг.2), поступающие на соответствующие входы счетчиков 2 и 3, блока. 7 синхронизации и аналого-цифрового преобразователя 8, а также формирует треугольные интерполирующие функции P(i} с (t) времени (фиг. 2), поступающие на аналоговые входы преобразователей 11 и 12 соответственно. Тактовы импульсы генератора 1 используются в счетчиках 2 и 3 для формирования адресных кодов, а в преобразователе 8 - для Организации процес са квантования входного напряжения X(i), поступающего на вход 13 устройства. Кодовые эквиваленты второго напряжения с выхода преобразователя 8 поступают на вход записи блока 4 оперативной памяти.

Число, записанное в счетчике 2, определяет адрес записи, а число, записанное в счетчике 3 - адрес считывания. Перед началом работы в счетчик 2 с шины 14 предварительно заносится число п , определяющее время задерлски а счетчик 3 начинает работу с нуля. Приращение содержимого счетчиков 2 и 3 происходит одновременно, поэтому адресами записи и считывания сохраняется .постоянная разность. Мультиплексор 6 чередует подачу кодов с выходов счетчиков 2 и 3 на адресньй вход блока 4 оперативной памяти. В результате выходной код аналого-цифрового преобразователя 8, записанный в блок 4 в момент времени i считьтают из блока 4 в момент времени t + n. д-t , где u-t - период следования тактовых импульсов генератора 1, что и обуславливает задержку входного сигнала устройства

1575524

на время t . С помощью регистров 9 и 10 цифроакалоговых преобразователей 11 и 12 и суммирующего усилителя 5 осуществляется кусочно5 -линейная интерполяция между считанными из блока 4 ординатами входного сигнала путем умножения на преобразователях It и t2 цифровых значений ординат на треугольные функции д p(i} и поступающие с выходов генератора 1. Поскольку процесс записи - считывания в блоке 4 памяти НОСИТ циклический характер, то значения Х при (гдe N - емкость je блока 4) записываются в освободивши;еся после считьшания ячейки памяти блока 4, что обеспечивает неограни- 4eHH5To продолжительность работы устройства. При этом максимальное время jQ задержки в устройстве равно

-Гмо-кс С - .

Работа блока 7 синхронизации поясняется временными диаграммами (фиг.2) Тактовые импульсы (J, поступающие на вход блока 7, формируют четыре по следовательности напряжений . Напряжение U управляет подключением

0 через мультиплексор б к адресному входу блока 4 попеременно счетчиков 2 и 3. Нагфяжение Uj управляет режимом запись-считывание блока 4, причем в момент подключения к адресному входу блока 4 выхода счетчика 2 происходит запись информации, а в момент подключения выхода счетчика 3считывание информации. Импульсные напряжения U, U управляют записью

0 выходной информации блока 4 в регистры 9 и 10 соответственно. Смена информации в регистрах 9 и 10 должна происходить в моменты равенства нулю соответствующей интерполирующей

5 функции p(t) и q,(t. .

Таким образом предлагаемое устройство за счет использования новых узлов и связей позволяет повысить

0 точность воспроизведения запаздьгваюЩ11Х функций, а в случае воспроизведения функций с заданной точностью позволяет обеспечить более широкий диапазон изменения времени задержки

5 при использовании блока оперативной памяти с информационной емкостью, равной емкости блока памяти известного устройства.

L i

C11I I t I

f

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРШЗВЕДЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАЮЩИХ ФУНКЦИЙ, содержащее аналого-цифровой перобразователь, подключенный информационным входом к входу устройства, а выходом к информационному входу блока оперативной памяти, соединенного адресным входом с выходом мультиплексора, входом разрешения записи - с первым выходом блока синхронизаш1И, а выходом - с информационным входом первого регистра, подключенного выг ходом к цифрбвому входу первого цифг роаналогового преобразователя, а входом разрешения записи -. к второму выходу блока синхронизации, соедииенного третьим выходом с управляющим входом мультиплексора, подключенного первым и вторьм информационным;- входами к выходам первого и : второго счетчиков соответственно, отличающееся тем, что, с целыо повышения точности воспроизведения, в него дополнительно введены второй регистр, второй Ц1в})роаналоговый преобразователь, суммируюизий ускпитель и генератор парофазных треугольных функций времени, соединенный первым и вторым выходами треугольных функций времени с аналоговыми входами первого и второго цифроанапоговых преобразователей i соответственно, а выходом тактовых импульсов - с синхронизирующим вхо(Л дом аналого-цифрового преобразоваС теля, входом блока синхронизации и счетными входами счетчиков, чем первый счетчик подключен устано 2 в . вочньм входом к шине ввода кода времени запаздывания устройства, а - СП выход блокаоперативной памяти соединен е информационным входом второго регистра, подключенного входом разре шения записи к четвертому выходу ел блока синхронизации, а выходом и к выходу первого цифроаналогового преобразователя и входу суммирующего усилителя, соединенного выходом с выход ж устройства.