Функциональный генератор Советский патент 1987 года по МПК G06G7/26 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть исиользовано для определения функций принадлежности ) функционального преобразования у - f(x, z) нечетких переменных х (х, ix{x)}, z z, (iz(z)}, где цх(х), цу(у) - функции принадлежности нечетких множеств, характеризующих принадлежность элементов х и z, соответствующим множествам х и z.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования функций принадлежности функционального преобразования двух нечетких переменных.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема функционального генератора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Функциональный генератор функций принадлежности (фиг. 1) содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), счетчик 2, блок 3 логарифмирования, умножитель 4, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 5, компаратор 6, первый элемент 7 задержки, первый генератор 8 пилообразного напряжения, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9, блок 10 сравнения, первый блок 11 элементов И, второй блок 12 элементов И, первый генератор 13 линейного напряжения, второй АЦП 14, второй генератор 15 ли-нейного напряжения, второй генератор 16 пилообразного напряжения, третий АЦП 17, второй элемент 18 задержки, третий элемент 19 задержки.

Функциональный генератор работает следующим образом.

Предварительно опишем метод определения функций принадлежности функционального преобразования двух нечетных переменных.

Общие выражения для функции принадлежности функционального преобразования двух нечетких переменных имеет вид

МЗ.КСHUH

(у) {х. z}; f(x, z) у Ах(х), Hz(z)}.(Г)

Зависимость (I) можно преобразовать к следующему виду:

Ху (у) макс мин 1х (х), z z Г (х,у) , (2) где f - обратная функпия по аргументу z.

Значение функции (2) выполняется в точке X удовл етворяющей условию

Ил(х) ц,|

(3)

| {х, у).

Таким образом, искомая функция принадлежности определяется из условия

(-1,,(у) h, где h : цх(х).(4)

Для нахождения ц,/(у) необходимо для каждого значения сформировать зависимость z Г (х, у), определить для каждого значения х ц, z : Г (х, у) и цЛх) и найти значение х, при котором выпол0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

няется условие (3). Функции принадлежности переменных х, z задаются в виде функций примерного равенства, которые формируются в виде треугольников генераторами 8 и 16 пилообразного напряжения соответственно.

Функциональное преобразование переменных X и z задается в виде экспонен

циального преобразования 1, что обуславливает необходи.мость включения в состав устройства последовательно соединенных блока 3 логарифмирования и умножителя 4, выполняющих обратное преобразование г х1пу.

Работа начинается с включения ГТИ 1. Счетчик 2 подсчитывает число импульсов. КаЖхВде из состояний счетчика 2 соответствует текущему значению у. Определение и,Ду) производится л1ля каждого из этих значений в интервалах, между импульсами ГТИ 1 от у 1 до у УМННС, на которое рассчитан счетчик 2.

Сигнал с выхода счетчика 2 поступает на вход блока 3 логарифмирования, где определяется значение 1пу, и с выхода бло-. ка 3 логарифмирования поступает на вход умножителя 4. В это время первый генератор 13 линейного напряжения начинает генерировать сигнал, соответствующий величине X, который преобразуется в цифровую форму АЦП 14 и поступает на вход умножителя 4. С выхода умножителя 4 сигнал преобразуется в аналоговую форму ЦАП 5 и подается на вход компаратора 6. По тактовому выходу АЦП 14 второй генератор 15 линейного напряжения начинает генерировать сигнал линейного вида и в некоторый мо.мент времени, когда сигнал с выхода генератора 15 превысит сигнал с выхода ЦАП 5, на выходе компаратора 6 формируется импульс опроса, который поступает на управляющий вход второго блока 12 элементов И. При этом тактовые импульсы АЦП 14 по.ааются на вход второго генератора 16 пилообразного напряжения. На входе генератора 15 включен элемент задержки на время переходных процессов в элементах 4 и 5 (не показан). По каждому тактовому импульсу АЦП 14 вырабатывается один пилообразный импульс, форма которого соответствует виду функции принадлежности (jij(z), сигнал с выхода генератора 16 преобразуется в цифровую форму в третьем АЦП 17, поэтому при подаче импульса опроса на управляющий вход второго блока 12 элементов И, на вход блока 10 сравнения поступает значение функции принадлежности .Аг х,1пу) в цифровом виде для текуш.его значения у и значения

X,.

Кроме того, импульс опроса с выхода компаратора 6 через второй элемент 8 задержки сбрасывает генератор 15 в исходное состояние.

На второй вход блока 10 сравнения через первый АЦП 9 поступает сигнал с выхода первого генератора 8 линейного напряжения, соответствующий значению функций принадлежности м-(х,) для текущего значения X. Первый генератор 8 пилообразного напряжения на каждому из импульсов ГТИ 1 вырабатывает один пилообразный импульс, форма которого соответствует виду исходной функции принадлежности ..(х), а АЦП 14 и 9 формируют отсчеты с одинаковой частотой. В случае совпадения значения функций принадлежности (Д.х(х) и Цг(г xlny) на выходе блока 10 сравнения формируется импульс опроса, который поступает на управляющий вход первого блока элементов И. Сигнал с выхода первого АЦП 9 поступает на входы первого блока элементов И и поэтому при подаче импульса опроса с выхода блока 10 сравнения на управляющий вход блока элементов И, на выход функционального генератора поступает значение функции принадлежности fly (у) в цифровом виде для текущих значений у.

Кроме того, импульс опроса с выхода через третий элемент 10 задержки сбрасывает генератор 13 в исходное состояние.

Описанные процессы повторяются для каждого из,импульсов с выхода ГТИ 1. Остановка работы функционального генератора производится путем остановки ГТИ 1 по импульсу сброса, подаваемому с выхода переполнения счетчика 2 на останавливающий вход ГТИ 1 через первый элемент 7 задержки.

Формула изобретения

Функциональный генератор, содержащий счетчик, первый аналого-цифровой преобразователь, первый генератор пилообразного напряжения, компаратор, первый блок элементов И, первый и второй элементы задержки и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с информационным входом счетчика, подключенного выходом переполнения через первый элемент задержки к входу останова генератора тактовых импульсов, выход первого генератора пилообразного напряжения соединен с информационным входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов И, вход запуска первого генерато- г ра пилообразного напряжения соединен с выходом генератора тактовых импульсов, ог- личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет генерирования функций принадлежности функционального преобразования двух нечетких

0 переменных, он содержит цифроаналоговый преобразователь, блок логарифмирования, умножитель, второй и третий аналого-цифровые преобразователи, второй блок элементов И, третий элемент задержки, блок срав5 нения, два генератора линейного напряжения, второй генератор пи. ообразного напряжения, причем информационный выход счетчика соединен с входом блока логарифмирования, выход которого соединен с первым входом умножителя, второй вход кото0 рого через второй аналого-цифровой преобразователь соединен с выходом первого генератора линейного напряжения, а выход соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход кото рого соединен с выходом второго генератора линейного напряжения, а выход через второй элемент задержки соединен с входом останова второго генератора линейного напряжения, вход запуска которого объединен

с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения и соединен с тактовым выходом второго аналого-цифрового преобразователя, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска первого генератора линейного напряжения, выход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого через второй блок элементов И подключен к выходу компаратора, а выход соединен с вторым входом первого блока элементов И и через третий

0 элемент задержки соединен с входом останова первого генератора линейного напряжения, выход генератора пилообразного напряжения через третий аналого-цифровой преобразователь соединен с Другим входом второго блока элементов И, выход первого бло ка элементов И является выходом генератора.

S&/}(.1

У1

Sbl)i.15 X

Bbtx.S { J.(i

Bb// /4

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для определения функций принадлежности функционального преобразования двух нечетных переменных. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования функций принадлежности функционального преобразования двух нечетных переменных. Функциональный генератор содержит генератор I тактовых импульсов, счетчик 2, блок 3 логарифмирования, умножитель 4, цифроаналоговый преобразователь 5, компаратор 6, первый элемент 7 задержки, первый генератор 8 пилообразного напряжения, первый аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 9, блок 10 сравнения, первый блок 11 элементов И, второй блок 12 элементов И, первый генератор 13 линейного напряжения, второй АЦП 14, второй генератор 15 линейного напряжения, второй генератор 16 пилообразного напряжения, третий АЦП 17, второй 18 и третий 19 элементы задержки. 2 ил. S Фиг.1

Вш.и, X-fini/

1

Sblx.lSJ

J()Л