Устройство для преобразования координат Советский патент 1986 года по МПК G06G7/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в датчиках положения объектов, при переходе от одной системы координат к другой.

Цель изобретения - повьшение динамической точности.

В предложенном устройстне решается уравнение

, /у/ , (5

относительно угла У между вектором и наибольшей из его проекций в прямоугольной системе координат.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит компараторы 1 и 2, блоки 3 и 4. выделения абсолют ных значений, дешифратор 5, компаратор 6, переключающий блок 7, содержащий переключатели 1 и 7, блок 8 вычисления модуля вектора, умножающей цифроаналоговый преобразователь 9, компаратор 10, реверсивный счетчик 11, генератор I2 импульсов, . блок 13 постоянной памяти, сумматоры 14, 15 и мультиплексо1м 1 16 и 17.

Устройство преобразования коорди- нат работает следующим образом.

На входы коютараторов 1, 2 и блоков 3 и 4 поступают напряжения, соответствующие проекциям X и Y вектора на оси прямоугольной системы координат.

Дешифратор 5 по сигналам А, В, С компараторов 1, 2, 6 формирует трехразрядный двоичный код того октантаS которому принадлежит вектор j, в соответствии с приведенной таблицей.

О 000

1

о

1 о

.1 о

01 О

5

0

5

0

Код аргумента вектора равен сумме. указанного кода старших разрядов и кода младших разрядов, изменяющегося в пределах одного октанта.

Блоки 3 и 4 приводят вектор к первому квадранту. При этом дешифратор 5 указывает, в какой половине этого квадранта находится вектор, а компаратор 6 определяет, какая из проекций X или Y является наибольшей. Она поступает на аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя 9.

Другая проекция поступает на вход компаратора 10. В замкнутом контуре автоматического регулирования, состоящем из блоков 9, 10, II, }3, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее уравнению () В состоянии равновесия в реверсивном счетчике 11 устанавливается двоичный код угла между вектором и на- ибольпшй из его проекции на оси прямоугольной системы координат, а на выходе блока 13 - код функции тангенса, Бькодное напряжение преобразователя 9 пропорционально произведению в правой части уравнения (1). Сумматор 15 формирует код разности 45 -у, а мультиплексор 17 код младших разрядов аргумента по правилу

у „ если С О,

.0

(2)

L« -/f.

если С

Полный код аргумента, содержащий М+3 двоичных разряда, образуется пу тем объединения выходов дешифратора 5 и мультиплексора 17 согласно формуле (2). Модуль вектора вычисляется в первом квадранте, как сумма проекции X и Y на направление, заданное углом к оси ОХ прямоугольной системы координат

R iXlcos|3 |У|. 81П||9,

где

р.

J 5 если С О, , если С 1

Код разности 90 -у образуется на выходе сз мматора 14, а код - на выходе м гльтиплексора 16.

3J2

Формула изобретения

Устройство для преобразования кс- ординат, содержащее первый и второй блоки выделения абсолютных значений, входы которых соединены с соответст- ёующими входами задания прямоугольных координат устройства и с первыми вхо- дами соответственно первого и второго компараторов, а выходы - с соответст вующими входами третьего компаратора, переключающий блок, генератор импуль- .сов, выход которого соединен с тактовым входом реверсивного сметчика, выход которого соединен с входом блока постоянной памяти, и блок вычисления модуля, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности, устройство содержит дешифратор, четвертый компаратор, умножающий цифроаналоговый преобразователь, два сумматора и два мультиплексора, при этом переключающий блок выполнен в виде двух переключателей, выходы первого, второго и третьего компараторов соединены с соответствующими входами дешифратора, выход третьего компаратора соединен с управляющими входами переключателей -и первого и второго мультиплексо- ров, выход блока постоянной памяти, соединен с цифровым входом умножающего цифроаналогового преобразовате- ля, аналоговый вход которого через

Составитель И.Шелипова Редактор П. Коссей Техред Г.Гербер Корректор О, Луговая

93/53

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам.изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственн(У-полнграфическое предгриятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10,4

первый переключатель сое динен с выходами соответственно первого и второго блоков выделения абсолютных значений, а выход - с первым входом четвертого компаратора, второй вход которого через второй переключатель соединен с выходами соответственно второго и первого блоков выделения абсолютных значений, а также с входами задания ортогональных составляющих блока вычисления модуля вектора, выход четвертого компаратора соединен с входом управления реверсом реверсивного счетчика, выход реверсивного счетчика соединен с первыми входами первого и второго сумматоров и с первыми информационными входами первого и второго мультиплексоров, второй вход первого сумматора соединен с шиной задания первой константы устройства, а выход - с вторым информационным входом первого мультиплексора, выход которого соединен с входом задания угла блока вычисления модуля вектора, второй вход второго сумматора соединен с щиной задания второй константы устройства, а выход - с вторым информационным входом второго мультиплексора, выход которого вместе с кодовым выходом дешиф ратора образует выход полярного угла устройства, вторые входы первого и второго компараторов соединены с шиной нулевого потенциала.

Изо6рете 1ие относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для преобразования прямоугольных координат в полярные. Устройство содержит компараторы 1, 2, 6, 10, блоки 3, 4 выделения абсолютных значений, дешифратор 5, переключающий блок 7, блок 8 вычисления модуля, умножающий цифроаналоговый преобразо ватель 9, реверсивный счетчик 11, генератор 12 импульсов, блок 13 постоянной памяти, сумматоры 14, 15 мультиплексоры 16, 17. С помощью компараторов 1, 2, 6 и дешифратора 5 формируются три старших разряда кода аргумента. Наибольшая прямоугольная координата подается на аналоговый вход блока 9, а наименьшая - на вход компаратора 10. Динамическое равно- . весне в контуре 9-10-11-13 возникает при уравновешивании наименьшей координаты и произведения наибольшей координаты на тангенс угла между пр.е- образуемым вектором и его наибольшей проекцией. Указанный угол накапливается в реверсивном счетчике II и после добавления в случае необходимости константы, равной 45, образует вместе с тремя старшими разрядами код аргумента.. Одновременно в блоке 8 с помощью известного тригонометрического соотношения по прямоугольным координатам и углу формируется значение модуля вектора. 1 ил. Q ю сл с ю со