Гибридное устройство для воспроизведения функций Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

адреса, два блока 3 и 4 памяти, умножающие цифроаналоговые преобразователи 5-7, аналоговый блок 8 умножения, мультиплексор 9, сумматор 10, выход которого является выходом гибридного функционального преобразователя, В устройстве на каждом участке разбиения аргумента функция аппроксимируется участком линейно1

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой (гибридной) вычислительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического управления.

Целью изобретения является повышение точности,

На фиг, 1 представлена структурная схема предложенного функционального преобразователя; на фиг, 2 - кусочно-квадратичная аппроксимация функции груботочным методом.

Функциональный преобразователь содержит аналого-гибридно-кодовый преобразователь 1, формирователь 2 адреса, первый 3 и второй 4 блоки памяти, три умножающих цифроанало- говых преобразователя 5-7, аналоговый блок 8 умножения, мультиплексор 9 и сумматор 10,

Устройство работает следующим образом.

Заданная функция может быть представлена совокупностью дискретных значений f;(х), где i - номер интервала разбиения оси х. При этом предполагается, что интервалы разбиения одинаковы, т,е, используется равномерный закон разбиения оси аргумента,

В устройстве на этапе подготовки к работе дискретные значения f;(x), представленные в виде двоичного кода, записываются одновременно в две зоны блока 3 памяти. Под воздействием сигналов с формирователя 2 адреса происходит одновременное считывание двух ординат f.Cx) и ), которые поступают на цифровые входы умножающих цифроаналоговых преобразователей 5 и 6, На аналоговые входы

ломаной и отрезком параболы, компенсирующей ошибку представления функции линейным участком в его центре. Дпя получения на каждом участке разбиения аргумента отрезка в устройство введены блок 4 памяти, аналоговый блок 8 умножения, умножающий цифро- аналоговый преобразователь 7, мультиплексор 9. 2 ил.

умножающих цифроаналоговых преобразователей 5 и 6 линейно-возрастающая и линейно-убывающая на каждом участке функции р(х) и q(x), причем р(х)«

l-q(x).

Второй блок 4 памяти выполнен также, как и блок 3 памяти,

В блоке 4 памяти хранятся значения заранее рассчитанных коэффициентов А;(х) для участков с четным и нечетным номерами, которые пропорциональны значениям погрешности кусочно-линейной аппроксимации в центре каждого i-ro участка разбиения,

в связи с тем, что на каждом участке аппроксимации необходимо из блока 3 памяти выбирать значения f f нечет (х), а из блока 4 памяти одно значение А-(х), в устройство введен мультиплексор 9, которым управляет шина младшего разряда выхода кода номера участка аналого-гиб- ридно-кодового преобразователя 1, На каждом участке разбиения аргумента функция аппроксимируется участком линейно-ломаной и отрезком параболы, компенсирующей ошибку представления функции линейным участком в его центре,

Уравнение такого аппроксимирующего полинома на 1-м участке имеет вид

35

40

ср;(х)це(х)-р(х)+ (x)-q(x) + +А. (х)- p(x)q(x).

Коэффициент А;(х) для каждого участка вычисляется по формуле

A;(x)f(x; -ь |)-.-4- 5itjl.

Входной аналоговый сигнал в ана- лого-гибридно-кодовом преобразовате31

ле 1 преобразуется в двоичный код, который после преобразования в формирователе 2 адреса используются : в качестве адресных сигналов, по

которым одновременно из блока 3 памяти извлекаются значения (x) и (x), а из блока 4 памяти - значение А(х) для текущего участка.

Умножение )) нечет

xq(x) реализуется с помощью умножающих цифроаналоговых преобразователей 5 и 6, на аналоговые входы которых с выходов аналого-гибридно-кодового преобразователя 1 подаются аналоговые сигналы, соответствующие значениям р(х) и q(x), а на цифровые входы соответственно (x) и „ечет (х) с соответствующих выходов блока 3 памяти.

Умножение р(х) q(x) реализуется аналоговым блоком 8 умножения, на входы которого с аналоговых выходов анапого-гибридно-кодового преобразователя 1 подаются р(х) и q(x). Полученное произведение домножается на значение А(х) в умножакицем цифроана- логовом преобразователе 7, аналоговый вход которого соединен с выходом аналогового блока 8 умножения, а на цифровой вход в зависимости от четности номера участка мультиплексор- 9 подает значения коэффициента с многоразрядных выходов первой или второй зоны блока 4 памяти.

Значение функции f(х) реализуется на выходе сумматора 10, на входы которого с выходов умножающих цифро- аналоговых преобразователей 7 подаются соответственно значения р(х)х f,er(x),q(x)(x) и А(х).р(х) xq(x).

Предполагается, что в функциональном преобразователе использованы умножающие цифроаналоговые преобразователи, в состав которых входит операционный усилитель, при использовании других типов цифроаналоговых преобразователей их выход следует подключить к входу операционного усилителя,

Значения ц5(х), f „ечет () в блок 3 памяти и А(х) в блок 4 памяти по9 .4

мещаются в двоичном коде в подготовительный период работы.

Предлагаемый функциональный преобразователь позволяет воспроизводить щирокий класс функций, заданных таблично или аналитически.

Формула изобретения

Гибридное устройство для воспроизведения функций, содержащее аналого- гибридно-кодовый преобразователь, вход которого является информационным входом устройства, аналоговые

выходы аналого-гибридно-кодового преобразователя подключены к аналоговым входам соответственно первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей, а цифровой выход

кода номера участка подключен к выходу формирователя адреса, соединенного выходом с адресным входом блока памяти, первый и второй входы сумматора подключены к выходам соответственно первого и второго умножающих цифроаналоговых преобразователей, 1щфровые входы которых подключены соответственно к выходам четных и нечетных значений узлов ординаты блока памяти, выход сумматора является выходом устройства, отличающее ся тем, что, с целью повьтения точности, в него введен второй блок памяти, мультиплексор, третий умножающий цифроана- логовый преобразователь и аналоговый блок умножения, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым аналоговыми выходами аналого-гибридно-кодового преобразователя, а выход соединен с аналоговым входом третьего умножающего цифроанапогово- го преобразователя, подключенного выходом и цифровым входом соответственно к третьему входу сумматора и выходу мультиплексора, управляющий вход которого соединен с шиной младшего разряда цифрового выхода кода номера участка аналого-гибридно-кодового преобразователя, первый и второй цифровые входы мультиплексора подключены к соответствующим выходам второго блока памяти.

ХдЛ}|

AiXm

)AiMpMc M

XoAif

PM,(j.W

/

y

W

Xo

Aj

Составитель Н. Зайцев Редактор Г, Волкова Техред И.Попович Корректор М, Пожо

Заказ 2514/44 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Xfc

Л/Л

.2

Изобретение относится к аналоговой и аналого-цифровой (гибридной) вычис:лительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического регулирования. Целью изобретения является по- вьшение точности. Гибридное устройство для воспроизведения функций содержит анапого-гибридно-кодовый преобразователь 1, формирователь 2 S (Л ft-