Устройство для определения частной производной Советский патент 1993 года по МПК G06G7/18 

Устройство относится к вычислительной технике, а именно к устройствам вычисления частных производных, и может быть использовано для определения частной производной от одной функции времени по другой..

Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала частной производной при малых входных сигналах.

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения частной производной.

Устройство для определения частной производной состоит из алгебраического сумматора 1, масштабного усилителя 2, блоков умножения 3 и 4, интегратора 5, блока дифференцирования 6 и блока выделения знака 7. Первым входом устройства является суммирующий вход сумматора 1, вычитающий вход которого соединен с выходом интегратора 5, выход сумматора 1 соединен с входом усилителя 2, выход которого соединен с первым входом блока 3, выход которого соединен с первым входом блока 4, выход которого соединен с входом интегратора 5. Вторым входом устройства является вход

блока дифференцирования 6, выход которо го соединен с входом блока 7 выделения знака и со вторым входом второго блока умножения 4. Выход блока 7 соединен со вторым входом блока умножения 3, выход- которого является выходом устройства,

Устройство для определения частной производной работает следующим образом. На первый вход устройства поступает переменная у, а на второй - переменная х. Выходной сигнал блока 6 равен х, а выходной сигнал блока 7 - sign (х). Выходной сигнал интегратора 5 определяется уравнением:

Os x sign х-К- y-Us.(1) Уравнение (1) может быть приведено к виду:

U5 Ix К- у-Us. (2) Это уравнение имеетустановившееся решение у Us, однако высокочастотные помехи у сигналау у + у при этом подавляются. Выходной сигнал блока умножения 3 определяется выражением: :

(Л

С

00

о

СП

о

го

U3 sign(x).

(3)

Сопоставляя выражения (1) и (3) получаем: U5 xU3.(4)

1

Откуда следует:

. .3 U5 Э U5

и Т Эх

(5)

Таким образом, выходной сигнал устройства равен частной производной от низ кочастотной составляющей сигнала у по сигналу х:

и,-1| ..(в)

1Предлагаемое устройство обладает более высокой точностью по сравнению с известным при малых входных сигналах, т.к. уровень сигнала производной на выходе не зависит от величины сигнала на втором входе устройства. Кроме того, оно требует меньше аппаратурных затрат, т.к. не содержит блока выделения модулятора. .

1

Формула изобретения Устройство для определения частной производной, содержащее последовательно соединенные алгебраический сумматор, масштабный усилитель и первый блок умножения, выход которого является выходом устройства, последовательно соединённые второй блок умножения и интегратор, выход которого соединен с вычитающим входом 10 алгебраического сумматора, блок дифференцирования, выход которого соединен с входом блока выделения знака, а выход последнего соединен с другим входом первого блока умножения, суммирующий вход ал- 15 гебраического сумматора и вход блока дифференцирования соединены соответственно с первым и вторым информационными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повы- 20 шения точности при малых входных сигналах, выход блока дифференцирования соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого соединен с выходом первого блока умножения.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для определе- ния частных производных. Сущность изобретения: устройство для определения частной производной состоит из алгебраического сумматора, усилителя, двух блоков умножения, интегратора, блока дифференцирования и блока выделения знака. Устройство позволяет формировать сигналы производных при малых входных сигналах. 1 ил.