Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные Советский патент 1989 года по МПК G06G7/22 

ел

СЛ

;о

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования-в навигационных вычислителях,

Цель изобретения - повьшение дос товерности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей .

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема формирователей приращений, входящих в устройство.

Устройство содержит третий 1 и четвертый 2 компараторы, первый и второй блоки 3 и 4 формирования модуля, первый компаратор 5, переклю- ч атель 6, переключающий блок 7, вто- .рой компаратор 8, блок 9 синусно-ко- синусного преобразования, первый и второй реверсивные счетчики 10 и 11, генератор 12 импульсов, первый и второй форм11рователи 13 и 14 приращений, первый и второй сумматоры 15 и 16. Каждый из формирователей содержит (фиг .2) триггер 17, элемент НЕ 18, элемент ИСЮ ИОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19, элемент И 20. Цифрами в скобках обозначены в необходимых для понимания случаях номера входов и в ыходов отдельных блоков.

Устройство работает следующим образом.

Компараторы 1 и 2 служат для определения знаков рассогласования Е, и формирования команд а, b

1, ,, О,

о , i о.

Компаратор 5 предназначен для определения максимальной величины из |х I и I у 1.И формирования команды с

b

М, 1хЬ 1и, |х1

|у(, 1у|.

Переключатель 6 и компаратор 8 предназначены для определения знака большей по модулю величины х или у и формирования команды d

(Ь о,

X

X,

О, 0.

Переключающий блок 7 предназначен для формирования команд R и R qi направления счета реверсивных счетчи- KUB 10 и 11.

R(ad+ad)c+(bd+bd)с,

15179

R(bd+bd)c+(ad+ad)c.

По этим вьфажениям переключающий блок 7 может быть однозначно синтезирован на элементах двоичной логики.

Блок 9 формирует напряжения

и,

cos

,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Uj г sin IT с/ .

Формирователи 13 и 14 приращений предназначены для формирования счетных импульсов приращения, поступающих в реверсивные счетчики 10 и 11 и одноразрядного (с весом мпадщего разряда) компенсационного приращения, обеспечивающего в установившемся режиме динамическое равновесие процесса преобразования.

Полярные координаты г, i/ вычисляются путем решения системы управлений

х-г cosflg О, у-г 0.

методом неявной функции.

Вся область изменения полярного угла If (±180°) для устойчивого и точного поиска решения разбивается на 4 участка таким образом, что каж- дьй участок находится в двух соседних квадрантах. На каждом участке полярные координаты г и ц) определяются из решения системы рассогласований

х-г cos f tf Е, , у- г sin ff 1 ,

следующим образом. На первом участке коэффициент при г большой в первом уравнении (cosffi, а большая крутизна по (f определяется вторым уравнением.

Поэтому для получения высокой точности и скорости отыскания полярных координат команда направления счета для г здесь должна формироваться рассогласованием ,,а команда для

L/ - рассогласованием Е. На втором участке большой коэффициент при г определяется вторым управлеьшем (sinffif), наклон по qi определяется первым управлением (наклон противо- положного знака по сравнению с участком 1). Следовательно, команды направления счета для г и ц на втором участке формируются рассогласованиями EI и,соответственно.Анало 15

гично формируются команды для г и i.f на участках 3 и . В полном диапазоне изменения полярного угла, с учетом команд а и Ь, реализуемых компараторами 1 и 2, кома}щы с, реали- зуемой блоками 3 и 4 формирования модуля и компаратором 5, и команды d, реализуемой переключателем 6 и компаратором 8, команды направления счета R и R ц, синтезируются переключающим блоком 7.

Счетные импульсы с генератора 12 через формирователи 13 и 14 приращений поступают в счетчики 10 и 11, где накапливаются в соответствии с командами направления счета. После достижения нулевых рассогласований устройство переходит в установившийся режим пассивного преобразования, который характеризуется состоянием динамического равновесия, выражающийся в непрерывном с частотой генератора 12 изменении знаков paccoглacpJaния. При этом формирователи 13 и 14 пропускают импульсы компенсации по цепи с выхода триггеров 17 на вход соответствующего сумматора 15 и 16. Но одновременное, изменение знаков рассогласования , и приводит к формированию на вы- ходе элемента 19 запрещающего сигнала препятствующего изменению содержимого реверсивных счетчиков. Поэтоьгу при постоянных входных сигналах результаты преобразования, представленные содержимым счетчиков 10 и 11, остают- ся постоянными.

Формула изобретения

Устройство для преобразования прямоугольных координат в полярные, содержащее два блока формирования модуля, входы которых соединены с соответствующими входами устройства, а выходы - с соответствующими входами первого компаратора, выход которого соединен с первым входом переключающего блока и с управляющим входом переключателя, через который входы устройства соединены с входом второго компаратора, выход которого соединен с вторым входом переключающего блока, третий и четвертый компараторы, первые входы которых соединены с

з 0 5 Q

0

0

/9«

соответствующими входами устройства, нторые входы - с соответствующими вькодами блока синусно-косинусного преобразования, а выходы - с третьим и с четвертым входами переключающего блока, генератор импульсов, первый и второй реверсивные счетчики, выходы которых являются выходами модуля и аргумента устройства соответственно, а входы задания направления счета подключены соответственно к первому и второму выходам переключающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей, в устройство введены первьм и второй сумматоры и первьй и второй формирователи приращений, каждьм из которых содерж11т триггер, элемент НЕ, элемент ИСК11ЮЧАЩЕЕ ИЛИ, .элемент И,причем в каждом формирователе приращений выход элемента НЕ соединен с С- входом триггера, инверсньп выход которого соединен с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ IfflM, выход которого соединен с первым входом элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен с входами элементов НЕ и с вторыми входами элементов И первого и второго формирователей приращений, первый выход переключающего блока соединен с D-входом триггера и с вторым входом элемента ИСКЛЫЧАЮГЩЕ ЯЛ11 первого формирователя приращений, второй выход переключающего блока соединен с D-BXO- дом триггера и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ второго формирователя приращений, выходы элементов И первого и второго формирова1телей приращени соединены со счетными входа№1 соответственно первого п второго реверсивных счетчиков, вы- ..оды которых соединены с первыми входами первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггеров первого и второго формирователей приращензш соответственно, а выходы сумматоров соединены с соответствующиьи входами блока синусно-косинусного преобразования.

(pua.2

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для решения навигационных задач. Цель изобретения - повышение достоверности результатов преобразования за счет исключения из выходной информации автоколебательной составляющей. Устройство содержит компараторы 1, 2, блоки формирования модуля 3, 4, компаратор 5, переключатель 6, переключающий блок 7, компаратор 8, блок 9 синусно-косинусного преобразования, реверсивные счетчики 10, 11, генератор 12 импульсов, формирователи приращений 13, 14 содержат триггер, элементы НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ элемент. В установившемся режиме слежения компенсирующие импульсы поступают в сумматоры помимо реверсивных счетчиков, что освобождает выходную информацию от автоколебательной составляющей. 2 ил.