Многопороговый функциональный преобразователь Советский патент 1990 года по МПК G06G7/25 

ел

о о со

00

o.c,1 (m N +1), каждая из которых содержит N аналоговых релейных элементов 2(, ..,2N, N шин 3 задания пороговых напряжений, с которыми соответствующим образом соединены вторые входы компараторов аналоговых релейных элементов 2f, 22,.0.,

2N групп 1,, m. Их первые

входы соединены с входом преобразователя. Первые входы компараторов

-1 2,j, , 2 N

релейных элементов 2,

группы 1 тм соединены с дополнительным входом преобразователя, а вторые с дополнительными N тинами 4 задания пороговых напряжений. Информационные входы каждой из групп 1 1 , , . ., 1 т соединены с соответствующими тинами 5f,52,...,5m задающих напряжений, а выходы этих групп соединены с информационными входами группы 1 , выход которой является выходом преобразователя. 7 ил.

Изобретение может быть использовано для моделирования изломных и разрывных функций в трехмерном пространстве, в качестве аппроксиматора функций, в устройствах авторегулирования с разрывным управлением. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Преобразователь состоит из (M+1) групп 1₁, 1₂...1_M+1 (M=N+1), каждая из которых содержит N аналоговых релейных элементов 2₁, 2₂...2_N, N шин 3 задания пороговых напряжений, с которыми соответствующим образом соединены вторые првходы компараторов аналоговых релейных элементов 2₁, 2_пр2...2_N групп 1₁, 1₂...1_M. Их первые входы соединены с входом преобразователя. Первые входы компараторов релейных элементов 2₁, 2₂...2_N группы 1_M+1 соединены с дополнительным входом преобразователя, а вторые - с дополнительными N шинами 4 задания пороговых напряжений. Информационные входы каждой из групп 1₁, 1₂...1_M соединены с соответствующими шинами 5₁, 5₂...5_M задающих напряжений, а выходы этих групп соединены с информационными входами группы 1_M+1, выход которой является выходом преобразователя. 7 ил.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике, может быть использовано для моделирования изломных и разрывных функций в трехмерном пространстве, в качестве аппроксиматора функций, в устройствах авторегулирования с разрывным управлением, в качестве мультиплексора с двухмерным позиционным управлением переключением каналов и является усовершенствованием известного преобразователя по авт„ св. № 1300507.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения функций двух переменных в трехмерном пространстве.

На фиг.1 представлена схема преобразователя; на фиг.2 -. схема релейного элемента (релятора); на фиг.З - выполнение преобразователя при m 2(a) и при Y71 Y 17 Y77 0(б) ; на фиг.4 - функция, воспроизводимая преобразователем при Y const; на фиг.5 - функция, воспроизводимая преобразователем () при Ґ„ Y,t- Y3, Y3, Y«3 Y73 Yj,- I, Y41 Y и Y,4 X, (второй (Ъоомационный вход второй группы соединен с вводом); на фиг.Ь - функция, воспроизводимая преобразователем при

га 4 и Ya, Y3, Y

V V Y V - V - V - V -

1 11L 0.1 f liJ I 41 I Я 4

31

4-1

(3

33

«г

+ 3

YH

H

34Y,f 0 и Yal const, Y1} const, Yt. const (функция пространственного квантования)j на фиг.7 - функция, воспроизводимая преобразователем Y г X1t X 7) , когда сигнал Y73 является заданной функцией управляющих напряжений Х1 и Х (тягальные сигналы задаклцих напряжений равны нулю) .

Преобразователь содержит (т+1) групп , 1,, . . . 1 т„ (где га - N+1),

0

5

0

5

0

Ь

0

каждая из которых содержит N релейных элементов (реляторов) 2( 22, . ..2N, N шин 3 задания пороговых напряжений X л , X71...XN( N дополнительных тин 4 задания пороговых напряжений Xft, Хгг,...Х.

Первьй и второй информационные входы первого аналогового релейного элемента 2, и вторые информационные остальных аналоговых релейных элементов 2 - 2 ы каждой из гру. i m являются информационными входами преобразователя, которые соединены с шинами 5 ч, 5,, . . ., 5 m 1цих напряжений Y (1 , Y ,,, , . . . ,Y ( , (информа щонные входы группы 1 ), ti i г u Л ( N + -I) 1 (информационные входы группы 12),...,Yim,YZrr,,..., Y(i)m (информационные входы группы

1т).

Аналоговый релейный элемент (фиг.2) содержит компаратор 6, переключатель 7. Выход компаратора 6 соединен с управляющим входом переключателя 7. Если напряжение на втором (неинвертирукя. м) входе компгратоп- гольше напряжения на его геувом г ЧР тирующем) ьхолс го перекль чят г 7 находится в верхнем положении, в противном случае переключатель 7 находится в нижнем положении.

Преобразователь работает следующим образом.

Первые входы компараторов всех аналоговых релейных элементов 21t

-г

,,2Н труп

I

1

.1

m аь-кг

чены к входу 8 ipeobj-. агеля, на который подается входное налр ко55

1

. рупп 1,, 1 4 , . .. IП1 подается лорого- эое напряжение X , на вторые входы .и-мпараторов ана-чоговмх релейных

элементов 2., групп 1 , 1 , . . . 1 m подается пороговое напряжение X и т.д. На вторые входы компараторов последних аналоговых релейных элементов групп 11 , 1 г, . . . 1 |Г1 подается опорное напряжение XNl, причем Х, --Х t, . . . vXN, . Первые входы компараторов аналоговых релейных элементов группы 1/,,1 подключены к дополнительному входу 9 преобразователя, на который подано входное напряжение X , а на вторые входы этих компараторов подаются соответственно пороговые напряжения У f/2 , Х , .... Хыг, причем . ..X Nr

Выходные сигналы Z и Z первой и второй групп подаются соответственно на первый и второй информационные входы первого аналогового релейного элемента 2 группы 1 (т4., ), на вторые информационные входы последующих аналоговых релейных элементов 2,2, ...,2N этой же группы подаются соответственно выходные напряжения , , ...,Z т остальных групп. С выхода последнего аналогового релейного элемента 2N группы 1( снимается выходной сигнал Z. Вы/оды последних релейных элементов 2 групп 1, 1, . ,., 1т образуют дополнительные выходы преобразователя, с которых снимаются выходные сигналы Z, Z,...,

При X с X на выход преобразователя проходит сигнал Zf, снимаемый с последнего аналогового релейного элемента 2 группы 1. При X,j.j на выход преобразователя проходит сигнал Zj группы 1 j и т.д. При на выход преобразователя проходит выходной сигнал / последнего аналогового релейного элемента 2 группы 1.

Выходные сигналы Z . (,2,...,т) групп в зависимости от положения входного напряжения X, на входе 8 в шкале пороговых напряжений X f1 Г X4,b.XXw1 принимают одно из значений задающих напряжений.

При X, X11Z1.Y1, , при ,Х, Z- Y41, при ,X3, Z. Y3., при X з . Z Y4, и т.д.

Таким образом, на плоскости, образованной осями Х1 и Х7, задается координатная сетка, образующие которой параллельны осям X1fX4, задаются пороговыми напряжениями X fi , X lf, ..., XN, и X 1г, . . . ,Х N i.

5663786

При заходе точки (Xf, X) в заданный прямоугольник координатной сетки на выход преобразователя приходит соответстветствующий сигнал с одного из информационных входов преобразователя .

В общем случае все сигналы задающих напряжений могут быть заданными JQ функциями ifj,(X1t X2) управляющих напряжений Х и Х2, т.е. устройство может воспроизводить любые кусочно-сшитые функции при произвольном количестве т2 селектирующих участков. По дополнительным вькодам устройство воспроизводит jn .кусочно-сшитых функций в двухмерном пространстве (на плоскости) Z( ,), Z fl(X Jt...,Zn fJX (фиг.1,).

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Формула изобретения

Многопороговый функциональный преобразователь по авт.св. № 1300507, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения функций двух переменных в трехмерном пространстве, дополнительно введены m групп () из N аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде компаратора, подключенного выходом к управляющему входу переключателя, выход переключателя i-го (i 1,2,...,N-1) аналогового релейного элемента в каждой группе соединен с первым информационным входом переключателя (i+1)-ro аналогового релейного элемента, первые входы компараторов N аналоговых релейных элементов т-1 групп объединены и подключены к входу преобразователя, вторые входы компараторов 1-х релейных элементов (i 1,2,...,N) m-1 групп объединены и подключены к соответствующим шинам задания пороговых напряжений, первый и второй информационные входы переключателя первого аналогового релейного элемента и вторые информационные входы пе- Iреключателей аналоговых релейных элементов с второго по N-й т-1 групп соединены соответственно шинами задающих напряжений, причем первые входы компараторов N аналоговых релейных элементов n-й группы объединены и подключены к дополнительному входу преобразователя, а вторые входы этих компараторов подключены к соответствующим дополнительным N шинам задания пороговых напряжений, первый и второй информационные входы переключателей первого аналогового релейного элемента и вто

рые информационные входы переключателей аналоговых релейных элементов,

; 9п

/21

tfJJ

фиг. 2

Фие.4

5

начиная с второго по N-й, (т+1)-й группы соединены соответственно с выходами N-x аналоговых релейных элементов т групп, а выход переключателя N-ro аналогового релейного элемента m-й группы является выходом устройства.

н

,;;

Х/2

h

I

фиг. 3

- п

/ w Г77

Zlz

Фиг. б