Утройство для моделирования характеристики люфта Советский патент 1975 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к области гибридной вычислительной техники и может быть иснользовано нри моделировании нелинейных зависимостей на разрядно-аналоговых вычислительных машинах.

Известно устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее сумматоры, блок выделения экстремума цифро-аналоговый регистр, блоки ключей.

Недостатком устройства являются низкая разрешающая способность и точность схем, обусловленные аналоговым способом представления информации и невозможностью представления ее в упомянутом устройстве в разрядной форме.

Цель изобретения - увеличение точности .моделирования.

Требуемый положительный эффект достигается путем установления новых неизвестных ранее связей в схемах структур разрядно-аналогового типа, содержащих сумматоры, разрядные экстрематоры и блоки ключей, благодаря которым удается повысить точность и разрешающую способность устройства в связи с представлением входной, выходной и параметрической информации в цифровой форме.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем первые входы сумматоров соединены с первым входом устройства, вторые входы - соответственно со вторым и третьим входами устройства, выходы сумматоров подключены к первым входам блоков ключей и блоков выделения экстремума, вторые входы

блоков ключей соединены с первыми выходами блоков выделения экстремума, а выходы- со входом цифро-аналогового регистра, выход которого подключен ко второму входу первого блока выделения экстремума, соединенного

выходом со вторым входом второго блока выделения экстремума, выход которого подключен к выходу устройства.

Схема предлагаемого устройства изображена на фиг. 1; на фиг. 2 приведена характеристика люфта.

Устройство содержит сумматоры 1, 2, блоки 3, 4 выделения экстремума, цифро-аналоговый регистр 5 и блоки ключей 6, 7.

Устройство предназначено для моделирования характеристики люфта в безынерционных кинематических цепях. Арг)менты, функция и характерные параметры реализуемой зависимости задаются в виде знаковых кодов

(в разрядной форме). Под знаковым кодом здесь понимается позиционный код, разряды которого представлены напряжениями положительной и отрицательной полярности.

На фиг. 1 двойны.ми линиями и стрелками

условно обозначаются цифровые связи, по которым передаются /г-разрядные параллельные знаковые коды.

Устройство работает следующим образом.

На входы 8 и 9 разрядных сумматоров подаются разрядные коды, соответствуюн1.ие параметрам п Ь уравпений прямых г/i и i/2 реализуемой характеристики. Кодовый вход 10 обоих разрядных сумматоров является входом аргумента X всего устройства. На кодовых выходов разрядных сумматоров 1 и 2 таким образо.ч образуются зиачем1ни у и г/2. равные соответственно X + 6i и А + Ьг.

Цифро-аналоговый регистр 5 повторяет на своем кодовом выходе 11 код у и г/2, если включен один из блоков ключей б и 7, или сохраняет ранее записанные значения, еслн выключены оба блока ключей.

Дальнейшая работа устройства существенно зависит от начального состояния разрядно-аналогового регистра п начального значения аргумента X на в.ходе 0.

Предположим для определенности, что в исходном состоянии в регистре 5 записан код пуля п аргумент А также равен нулю.

На в.ходах блока 3 выделения экстремума (экстрематора), который работает здесь в режиме максимизатора, действуют следующие сигиалы: иа входе 11 - нуль, на входе 12 - i/2 &2 0. Максимум нуля и отрицательной величины есть нуль и поэтому на выходе 13 будет сигиал нуля. Нулевой сигнал с индикатора знака кода экстрематора 3 будет поддерживать в выключенном состоянии блок ключей 7. Нулевой сигнал на входе 13 блока 4 выделения экстремума (экстрематора), который работает здесь в режиме миннмизатора, сравнивается с сигналом г,| 6i О, действующи.м на входе 14, н на выходе 15 устройства будет действовать код нуля. Нулевой сигнал с иидикатора знака кода экстрематора 4 будет поддерживать в выключенном состоянии блок ключей 6. Таким образом, регистр 5 будет закрыт со стороны установочного входа 16 и сохраняет усгановленное в нем состояние, изображающее код нуля.

Рассмотренное ноложение будет сохраняться п в то.м случае, когда аргумент будет изменяться на интервале между точками а и в (фиг. 2).

Предноложнм, что аргу.мент X, увеличиваясь, достиг точки а или большого значения. Тогда на выходе 13 максимизатора 3 будет присутствовать сигнал г/2, единичный сигнал с выхода 17 переведет блок ключей 7 во включенное состояние, при этом в регистре 5 будет отслеживаться значение //2. Минимизатор 4 и, следовательно, блок ключей 6 своего состояния не изменит. Сказанное будет иметь место в случае монотонного изменения аргумента (движение изображающей точки будет осуществляться по нижней ветви характеристики фиг. 2, точки а-с).

Предположим, что прп достижении точки с аргумент X начал уменьшаться. При этом снгна.л с выхода 17 изменится на нулевой и достигнутое значение у будет сохранено в регистре 5 нока не будет достигнута точка характеристики. По достижении этой точки, при условии дальнейшего уменьшения аргумента А , па выходе 15 устройства установится сигнал г/1, который будет отслеживать верхнюю ветвь характеристики. Единичный сигнал 1П1дикатора знака, появившись на выходе 18, включит блок ключей 6, и значение i/i будет

также отслеживаться регистром 5. Движение изображающей точки будет осуществляться от точки d к точке b до тех пор, пока аргумент X будет монотонно изменяться.

Таким образом, будет достигнута аналогия

между повсдепие.м устройства п характеристикой люфта.

Разрешаюп1,ая способность устройства не хуже единнцы младшего разряда.

Высокая разрещающая способность н точность, обусловленные в устройстве цифровым способом представления информации, достигаются на ряду с аналоговым быстродействием, обусловленным нараллельностью структуры.

Следует отметить, что для обесиечення устойчивой работы устройства, установка регистра 5 в новые состояния должна осуществляться согласованно с моментами переключения кодов аргумента с применением общеизвестных в цифровой технике методов тактирования и устранення явлений гонок. Соответствующие цени синхронизации на схеме устройства с целью упрощения не показаны.

п р е д м е т н з о б р е т е н н я

40

Устройство для моделирования характеристики люфта, содержащее сумматоры, блоки ключе, цифро-аналоговый регистр и блок выделения экстремума, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, в нем нервые вход1я сумматоров соединены с первым входом устройства, вторые входы - соответственно со вторым и третьим входами

устройства, выходы сумматоров нодключены к нервым входа.м блоков ключей и блоков выделения экстремума, вторые входы блоков ключей соединены с иервыми выходами блоков выделеиия экстре.мума, а выходы - со

входом цифро-аналогового регистра, выход которого подключен ко второму входу первого блока выделения экстремума, соединенного выходом со вторы.м входом второго блока выделения экстремума, выход которого подключей к выходу устройства.