Устройство для воспроизведения предикатных функций Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

1

1324040

Изобретение относ} тся к автоматике и аналоговой вьгчислнтельной тех- и может быть использовано для моделирования функций предикатного селектирования, в системах управле- ния и автоматического регулирования с переменной (перестраиваемой) структурой, в устройствах сигнализации, в системах технологического контроля и пр .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения предикатных функций многих .переменных.

На фиг.1 приведена схема устрой- ства; на фиг.2 - схема аналогового релейного элемента.

Устройство для воспроизведения . предикатных функций (фиг. содержит п аналоговых релейных элементов 1.1- 1.П, п источников опорных напряжений 2.I-2.п, внешние информационные вьтоды 3-5.

Аналоговый релейный элемент (реля ТОР ) вьтолнен на компараторе 6 и пе- реключателе 7 (фиг.2), подключенном управляющим входом к вькоду компаратора 6. Компаратор 6 имеет первый 8 я второй 9 входы, а переключатель 7 первь1й 10 и второй 11 информационные входы и выход 12.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройств.а в мульти- плексорном .режиме информационные вы- воды 3 и 4 выходного п-го аналогового релейного элемента образуют муль- типлексорные первый и второй входы устройства, а его вывод 5 образует мультиплексорный выход устройства.. При работе устройства в демульти- плексорном режиме вывод 5 п-го аналогового релейного элемента ( релято- ра ) образует демультиплексорный вход устройства, а вьшоды 3 и 4 выходно- го п-го аналогового релейного элемента I.п образуют первый и второй демультиплексорные выходы - адреса устройства.

Выходное напряжение устройства при его работе в мультиплексорном режиме

у при F, и.,7 Е„., ,. .. ,и.7 Е,

1у во всех остальных случаях.

Расширение класса воспроизводимых различного ранжирования опорных (ус- предикатных функций возможно .за счет тановочных) напряжений. Например,

У,(п-Г Ej- yjl-l (V.- Ej,

где у и у - входные пред1ткат11ые напряжения, поданные соответственно на первый 3 и второй 4 информационные входы переключателя выходного п-го аналогового релейного элемента (релятора ).

При работе устройства в мультиплексорном режиме его функция преобразования определяется выражением

Z у,Р(х,Х2., ,. . ,xj + + y,j ri-P(x.,,Xj,.. .,xj .

При работе устройства в демуль- типлексорном режиме выходные напряжения на выводах 3 и 4 определяются соответственно выражениями:

z при О О при , г I Z

при при

где Z - напряжение, поданное на выход 5 выходного аналогового релейного элемента (релятора).

((и.- Е.) Г РИ i о при Ui Е. ,

где U; - входное напряжение на i-м J входе устройства; Е - напряжение i-го источника

установочного напряжения 2; I () - едини ная функция.

Если в аналоговых релейных элементах (реляторах ) первые входы 8 . компараторов являю.тся неинвертирующ ми, а вторые входы 9 являются инвертирующими, то при Е Е, . , Е выходное напряжение

Z у (1-х, ,х , . . , jxj + y.j X 5 Xj , . , . , X „ ,,

т.е. предикат

Р(х ,х, . . . ,x.J 1-х,х. . .х. Отсюда следует, что

3 13240404

при неинвертирующих первых компара- дующий набор предикатных функций: торных входах 8 при имеем слеZ у ( при Е, Е EJ;

Z y, Yj ()при Е, ЕЗ Е2 ;

.г у (.Xj- ,)+ у (,х, + ,х,,+ х,х,Хз) при Е,,Е, Е., ;

Z у (l-x JjXj- x XjXj- х,)+у2 () при

Z У, (iiX2Xj+ ) у2( x.XjXj) при Е Ej

Z yjj(x X2Xj-b з)+у ( j- ,) при Ej Е ; Е ,

где чертой сверху в двоичных пере-возможно за счет комбинирования взаменных X, обозначена операция инвер-имозамещений инвертирующих и неинсии переменной (при х 1 перемен-вертирующих входов компараторов

нал- х. О и наоборот).аналоговых релейных элементов 1

.20(реляторов), Б частности, при-0 3

, Дальнейшее расширение класса вое-получим следующий набор предикатных

производимых предикатных функцийфункций:

Z

) + , при. 111; Z У, ,, + при о 1 10;

2 У,( + X,Xj,X3-f Х,

+ ,)+ У(Х,Х,ХЭ +

+ 1 Ч.э ,) 0/ 101;

z y(,jX,+ ,+ ,,x,) +

+ У2(,Хз+ ,,+ +

+ x., + )при d 100;

z y (,Хз) + ггри oil;

z ,+ y,() при p/ 010; z y d-x XjXj- ..

,) + У(Х, х, + ,) при oi 001 ;

z y(,+ ) +

.+ y(,j,Xj+ х,Х2Х)при d 000,

где oi oil of a 0(3 - выбранная комбина-тирующим; В приведенных выражениях ция типов первых входов 8 аналоговыхдля неинвертированных двоичных перерелейных элементов (реляторов) 1менных х, напряжения U и Е, нахо- (в последовательности слева направо). 55дятся в отношении U ; 7 Е, для инверсных двоичных переменных x...

При о;- 1 первый вход 8 является При п 2 галеем следующий полный

неинвертирующим, при 01; О - инвер-набор предикатных функций:

у, () -f при E 7 E , ci-11; y(|-x,x.j) при E E , c( 11; y, у(1-х,х,) при E 7 ;E , 0/ 10:

при E 7 E , of 10; 01;

) + у X X,

l 2. 1 2

y (1-x,x

При Ej 7

cf 01 ;

/ i

y, (1-x,x) +

EI , c(

:

+ У2 () при E 7 E ,

0 00

- , 1 J

y, x,2 + Уг а приЕ 7E,

+ yj(1-XiX)при E E, , c 00;

y(l-x,x,j) + y,jX;X2 при E 7E, c/ 00.

При n ,1 (схема построена на од- 20 Ном п-м релятаре } устройство воспро--- изводит предикатную функцию (функцию сигнатурного селектирования)

z У,х + у 55 - f yJl-l(U,- Ej.

(и - Е J +

В частных случаях предикатные напряжения у ну могут быть рав- ны заданным входным переменным (у -и j у и.), что эквивалентно соединению входов 3 и 4 выходного п-го аналогового релейного элемента (релятора) .l.n с двумя соответствую- 1ДИМИ информационными входами устройства. В этом случае при устрой- может быть использовано в качестве однопорогового ступенчато- линейного аппроксиматора« .

Напряжения у и у, могут быть выбраны равными опорным (устаноасч- ным) напряжениям (у Ej, у Е), что эквивалентно соединению вьшодов 3 и 4 выходного аналогового релейно- го элемента (релятора) l.n с соответствующими источниками опорных (установочных )напряжений.

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения предшсатных функций, содержащее

E , of

EI , c(

0

5

0 5 0

5

0

n источников опорных напряжений и п аналоговых релейных элементов, . .каждый из которых выполнен в виде переключателя, зтравляющий вход которого подключен к выходу компаратора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных,в нем первые входы компара-.

торов п аналоговых релейных элементов подключены к выходам соответст- взтощих источников установочных напряжений, выходы Переключателей i-X (1 1 ,2,... ,п-1) аналоговых релейных элементов подкл очены к вторым- вхо- д компараторов (i + l)-x аналоговых релейных элементов, первые информа- п;ионные входы переключателей i-x аналоговых релейных элементов соединены с первыми входами их компараторов , вторые информационные входы переключателей i-х аналоговых релейных элементов являются соответствующими входами задания аргументов воспроизводимых функций, а второй

вход KOMnapciTopa первого аналогового релейного элемента является п-м информационным входом устройства, первый и второй информационные входы п-ереключателя л-го аналогового рб лейного элемента и его выход яв.ляготся внешними информационными выводами устройства..

Г

л

Изобретение может быть использовано для моделирования функций предикатного селектирования в системах управления и автоматического регулирования с переменной структурой, в многомерных устройствах сигнализации, в системах технологического контроля и пр. Целью изобретения является расширение функциональных воз можностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных. Устройство содержит п аналоговых релейных элементов 1.1-l.n, п источников установочных напряжений 2.1-2.п , внешние информационные выводы 3-5. Каждый аналоговый релейный элемент (релятор выполнен на компараторе и переключателе, подключенном управляющим входом к выходу компаратора. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новому схе мотехническому построению устройства, в частности благодаря подключению выходов, источников опорных напря жений к первым входам компараторов и первым входам переключателей, кроме п-го, аналоговых релейных элементов (реляторов). 2 ип. - с € (Л со INS 4