Функциональный преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может использоваться для моделирования функций путем гладкого непрерывного интерполирования некоторым функциональным рядом.

Цель изобретения - упрощение преобразователя.

На фиг.1 приведена схема преобразователя; на фиг. 2 - пример характеристик формирователей нелинейных функций для трехканального варианта преобразователя.

Преобразователь содержит формирователь l(-1t, нелинейных функций, блок 2 алгебраического суммирования, (п-1) масштабных алгебраических сумматоров 3g. - 3„ и умноясители 4, - 4 на постояннь1е коэффициенты соединенные по приведенной схеме (фиг.1).

Преобразователь работает следующим образом.

Входная величина X поступает на формирователи 1,-, вырабатывающие члены интерполяционного функционального ряда (f , (X), ( (X),.. .,cf(X). . Они, в свою очередь, поступают на

3, входы сумматоров 3 j - 3 f. На выходах

3 образуются напрясумматоровжения Ф,(Х), Ф,(Х),..., Ф(Х), причем возникает возможность придать этим напряжениям свойство

№) О, если т J;

(1) ) О, если

где J - номер сумматора;

Х - т-й узел интерполирования. /

Oj(X) .,(;(X),(2)

где j - номер сумматора 3;

i - номер входа сумматора 3j и номер соединенного с ним формировате я Ij нелинейной функции;

Kjj - коэффициент, установленный на i-M входе j-ro сумматора. Коэффициентам Кj; придают значения, пропорциональ1гые величинами KJ;.U;,, (3)

где U ; - aJIгeбpaичecкиe дополнения элементов нижней строки i-ro столбца определителя uj ,

б

.. . (f Очевидно, выходные напряжения Ф(X)

сумматоров 3j не зависят от вида интерполируемой функции и целиком определяются выбором системы узлов интерполирования, а также характеристиками формирователей нелинейных функций. Более того, благодаря установленным коэффициентам К- выполняется условие (1). Действительно, соотношение (1) для j-ro сумматора записывается с учетом выражения (2) в виде системы уравнений

K;,q,(X,)+Kj,(f,(X,) + ...+Kjj((X,)0, Kj,(|.(Xj+Kj,c,(X) + ...(.(X,)0,

(Kj,q, (Xj )+Kj,q(Xj ) + .. .-t-Kjj Cf.(X. )#0, Определитель этой системы совпадает с определителем (4), а значение К;;, вычисленное по правилу Крамера,удовлетворяет условию (3).

Полученные напряжения Фj (X) поступают на входы умножителей 4 на постоянные коэффициенты, а затем на вход блока 2 алгебраического суммирования, на выходе которого образуется интерполируемая функция.

Процедура набора выходных функций состоит в следующем.

Входной величине X последовательно придают значения Х, ,,,, ,ji, Каждое из значений интерполируемой функции f(X,), f(X),..., f(X) на выходе преобразователя устанавливают, регулируя соответствующий умножитель на постоянный коэффициент;значение f(X,) устанавливают, регулируя умножитель 4,, значение fCX) - регулируя умножитель 42,...,f(X) - регулируя 4. Это возможно, так как при X X, на входах всех умножителей на постоянные коэффициенты, кроме первого, напряжения равны нулю. При X X2дополнительно появляется напряжение на входе умножителя 4 , затем при X X появляется напряжение на входе умножителя 4 и т.д, т.е. при каждом новом значении X появляется дополнительное напряжение, регулировка которого обеспечивает равенство суммарного выходного напряжения преобразователя соответствующему значению интерполируемой функции.

Рассмотрим работу на примере трехканального преобразователя.

Поскольку вид характеристик формирователей 1( - 13 нелинейных функций не ограничивается,примем для определенности их такими,как показано

на фиг.2, где кривые изображают соответственно функции ср, (X) , CfjCX) , tfjC) Числовые значения этих функций в узлах интерполирования приведены в табл.1 .

Коэффициенты на входах сумматоров , должны быть в соответствии с формулами (3) и (4) равны или пропорциональны следующим значениям:

При этом выходная функция в узлах интерполирования вьфажается так:

Ф,(Х,)с,,

f(X,)

Ф,(Х,)с,+ f(Xj)

f(x,) Ф,(Х,)с,+

-ьФ(Х,)с,,

где с, - c. - коэффищ1енты, устанавливаемые в процессе набора функций

4. В случае X

10 на умножит ;лях

X, регулируют с, на выходе преобразователя устанавтшвают f(X.); при

X Xj регулируют

устанавливая

г f(X); при X

X регулируют Cj

и устанавливают f(X).

Формула изобретения

Функциональный преобразователь, содержащий п формирователей нелинейных функций, входы которых объединены и являются входом преобразователя, блок алгебраического суммирования, к п входам которого подключены выходы п умножителей на постоянные коэффициенты, а его выход является выходом преобразователя, и (п-1) масштабных алгебраических сумматоров каждого j-ro из которых (j 2,3,..., п) подключен к входу j-ro умножителя на постоянньй коэффициент п входов п-го масштабного алгебраического сумматора соединены с выхоДами п соответствующих формизмзвателей нелинейных функций, отлич.ающ и и с я тем, что, с цеЛью упрощения преобразователя, в нем каждый J-и масштабный алгебраический сумматор, кроме п-го, выполнен -j-входовым и подключен входами к выходам j соответств /кнцих формирователей нелинейных функций, вход первого умножителя на постоянный коэффициент соединен с выходом первого формирователя нелинейных функций.

f,

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для моделирования функций путем гладкого непрерывного интерполирования некоторым функциональным рядом. Цель изобретения - упрощение преобразователя.Преобразователь содержит формирователи нелинейных функций 1, блок алгебраического суммирования 2, масштабные алгебраические сумматоры 3 и умно}кители 4 на постоянные коэфо мциенты. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря применению в преобразователе меньшего числа многовходовых алгебраических сумматоров и уточнению алгоритма функционирования. 2 ил. «Л