Устройство для воспроизведения функций двух переменных Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

f

Изобретение относится к аналого,вой и аналого-цифровой вычислительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для воспроизведения функции двух переменных; на фиг. 2 - произвольная функция двух переменных (х, у).

Устройство для воспроизведения функций двух переменных содержит два умножающих цифроаналоговых преобразователя 1 и 2, четыре цифроаналоговых преобразователя 3-6, три блока 7-9 умножения, четыре сумматора 1013, блок 14 памяти и два аналогоцифровых преобразователя 15 и 16.

Устройство для воспроизведения функций двух переменных работает следующим образом.

На фиг. 2 приведены две кривые x,yj и (x,yj, произвольной функции двух переменных при постоянных. значениях переменной у у; и ., Для воспроизведения функций двух переменных производится кусочно-квадратичная аппроксимация кривых f(x,yj и f(x, у;,). На i -м участке аппррксиматцш функций (х,у| ) и f(x, у|, ) п едставляются в виде: - i(.ii,)a-,+Ь;х + с-,х

, .

i() +

Для того, чтобы получить значени функций f(x,y), производим линейную. :интерполяцию между i(x,ljj) и (x.ij j,)

. Hbf(.(х,Ч),.М(х,-Д.

Подставляя выражения для i (x,U и MX.yUi получаем

..

1(т(,,(d;-i;X+.3l.X -a;-b;X-C;x | з)| л

,

Г ч; I л rJ;-a, ,(5;-сф.,

+Х +

ЦнгУ;

-Ч)И-)5

,1:± y.li

Таким образом,

i(y) A4bx Cy%i| D Fx Qx (l)

052

где А, В, С, р, Г, С - функции X и У

При X ; 6 Х X,,, и функция определяется по формуле

iij(xy) A;j + B;j4C,)r,j+Fi..G,.x,(2)

Формула для i (к, у) реализуется устройством, схема которого приведена на фиг.1, причем первый умножающий цифроаналоговый преобразователь

1, цифроаналоговые преобразователи 3 и 5, сумматоры 10 и 13, и второй блок 8 умножения реализуют выражение А- + B;J X + С- х в виде А,(В;.+ + , а второй умножающий цифроаналоговый преобразователь 2, цифроаналоговые преобразователи 4 и 6, сумматоры 11 и 12, и первый блок 7 умножения реализуют выражение Dii + +Fii .х+С;;у в виде (Fj 4-G;j ;х) . ,

Коэффициенты А-, B;j, C-j,,F-, GC в цифровой форме хранятся в блоке 14 памяти и поступают на входы соответственно блоков 5,3,1,6,4 и 2. Первая входная переменная X в аналоговой форме поступает на аналоговые входы первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей 1 и 2, на выходах которых получаются сигналы, соответствующие .произведениям С;;х и Gjjx. Сигналы с выходов сумматоров 10 и 11, реализующих соответственно суммы В +С;: X и G;: Х + +F;, проходят соответственно на второй и третий блоки 8 и 9 умножения,

которые служат для получения соответственно произведений x(Bj + С-х) и

X(F;.+ G;; х).

На выходе сумматора 12 реализуется выражение D;+ x(F;;+ Cj-x), а на выходе первого блока 7 умножения выражение x(F;j + С;; х ) . Сигнал, соответствующий выходному значению функции 1;,, получается на выходе сумматора 13 в соответствии с выражением (2).

По цифровым кодам, получающимся на выходах первого и второго аналого цифровых преобразователей 15 и 16, соответствующим входным переменным

X и У, выполняется адресация дискрет ных значений коэффициентов, хранящихся в блоке 14 памяти, для чего указанные коды подаются на соответствующие группы адресных входов блока 14 памяти. При переходе X и У на новый участок из блока 14 памяти извлекаются новые значения коэффициентов , В- , С- , D- , F;. , GJJ . 3 .. Формула изобретения Устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее два умножающих цифроаналоговых преобразователя, два цифроаналоговых преобразователя, четыре сумматора, блок умножения и блок памяти, первый и второй информационные входы устрой ства через соответствующие аналогоцифровые преобразователи подключены к первой и второй группам адресных входов блока памяти, первый и второй выходы которого подключены к цифровым входам соответственно первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей, аналоговые входы которых объединены и подключены к первому информационному входу устрой ства, а выходы подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, третий и четвертый выходы блока памяти подключены к циф ровым входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, аналоговые входы которых объединены и подключены к шине опорного напряжения, а выходы подключены к вторым входам соответственно перво го и второго сумматоров, выход треть М.ЗД. 05 его сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с вторым информационным входом устройства, выход блока умножения подключен к первому входу четвертого сумматора, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий и четвертый цифроаналоговые преобразователи, второй и третий блоки умножения, первые входы которых подключены к выходам соответственно первого и второго сумматоров, а вторые входы объединены и подключаны к первому информационному входу устройства, выходы второго и третьего блоков умножения подключены соответственнее к первому входу третьего и второму,входу четвертого сумматоров, пятый и шестой выходы блока памяти подключены к цифровым входам соответственно третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей, аналоговые входы которых объединены и подключены к шине опорного напряжения, а выходы подключены соответственно к второму -входу третьего и треть ;му входу четвертого сумматоров .

F(i, rfxi.,,-)

F(x,t/j)

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой вычислительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического управления. Цель изоб-- ретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается введением третьего и четвертого цифроаналоговых преобразователей и второго и третьего блоков умножения с соответствующими; связями. Для воспроизведения функций двух переменных производится кусочно-квадратичная аппроксимация кривых f(x. У) и f(x,) и функция определяется по формуле ,f;:(x,y) Ац+ B.-J+C-J хЧ .j+ F;jX -f X. Коэффициенты A-, B;J, С;-, D-, , в цифровой форме хранятся/в блоке памяти, а новые значения коэффициентов извлекаются из блока памя(Л ,ти при переходе X и У на новый участок. 2 ил. с