Устройство для ввода коэффициентов в аналоговую вычислительную машину Советский патент 1979 года по МПК G06G7/04 

Устройство содержит масштабирующий усипитепь 1, цепочки 2 из поспедоватепьно соединенных масштабных резисторов, кпючи 3 клавиш порядка, клавиши 4 порядка, группу 5 ключей клавиш адреса с управляющими входами 6, группу 7 клавиш адреса, клавиши 8 адреса, декадный делитель напряжения 9, входные резисторы 10, цифровой вольтметр 11, группу 12 ключей клавиш адреса, блок 13 отработки коэффициентов и п - входовой контрольный усилитель 14. Устройство работает следующим образом. Декадный делитель напряжения 9 обеспечивает установку мантиссы. вводимого числа. Каидзая клавиша адреса 8, своими контакттыми группами производит подкшочение делителя напряжения 9 к .входному резистору 10 при помощи ключа 7. Одновременно при нажатии клавиши адреса 8 при помощи ключа 5 производится подсоединение соответствующей данному коэффициенту цепочки резисторов 2 ко входу масштабирующего усилителя 1. Таким образом, каждая адресная клавиша 8 подключает ко входу усипителя 1 свою цепочку 2 последовательно соединеннь1х резисторов. Ключи 3 клавиш порядка 4 обеспечивают установку конкретного порядка вводимого числа. Контроль правильности установки эффициентов в процессе их ввода произво дится (также в натуральных величинах) по цифровому вольтметру 11. При нажатии клавиши адреса 8 замь1кается соответствующий ключ 12. При этом блок 13 обработки коэффициентов подсоединяется к контрольному усилителю 14. Блок обработки, коэффициентов 13 может быть любого типа, в частности, электромеханического, т.е. содержать потенциометрическую следящую систему с электромеханическим подключением к общему ведущему валу двигателя через кон такты адресных клавиш и электромагнитные муф1Ъ1 (например, по типу АВМ АВК -2). Таким образом, блок 13 обработки коэффициентов: выполняет функцию ввода коэффициентов уравнений, решаемых на АВМ. Устройство позволяет набирать на кла виатуре негюсредственно сами величины ,коэффиш1е1ггов, а их масштабирование про изводить при помощи дополнительных эпе.меяггов ввода. Для этого чисповые значения коэффициентов (с) представляют в десяггичной нормапизованной форме: С d.(1) где d - мантисса чпсча с отличной от нуля первой цифрой после запятой, р - порядок чиспа. При представлении по формуле (l) wiax 0-999 d, 0,100, т.е. 0,1 t d 1 0,1(2) На основании формулы (l) максимальную величину коэффициента можно запи- сатЁ в виде max ток где с - максимальный пор5шок числа, причем всегда выполняется соотношение При подстановке (з), (2) в вык.тах max где и, -ь.,.„ -напряжение с делителя, по- BblXt| даваемое на вход следящей системы, максимальное значение i -го коэффициента Cj - вводимое значение коэффициента, получается U Bbu.maxр-, Л maxf ° В соответствии с формулой 5 можно построить блок ввода коэффициентов по величинам их мантисс dj- и порядков р , т.е. в натуральных физических величинах, без предварительного масштабирования. Величины напряжений, пропорциональные значениям коэффициентов, получаются с выхода масштабирующего усилителя 1, входные цепи которого коммутируются на выход декадного делителя напряжения 9, коэффициент передачи которого где R - полное сопротивление делителя напряжения, р - набираемая часть сопротивления делителя, дискретно изменяется в диапазоне0«.(б) Напряжение ,, на выходе усили-тевд 1 запишется через коэффициенты передачи К., усилителя и d делителя как eb,x E.K,«d.(7) где Е - аходное эталонное напряжение декадного делителя 9, Ку - коэффициент передачи усипитепя Из формуп (б) и () спедует;. Е-К ь d.-Ю Ч(1 тая t На основании неравенства (2) и (6 можно формально приравнять дискретные значения коэффициента передачи делител 9 цифровым значениям мантиссы чиспа dj , Тогда коэффициент передачи усилителя 1 из последнего выражения .запише ся в виде: I/ . вык та , -ЕЛ;;;:; cs Отсюда спедует, что максималыые величины коэффициентов, когда р-п 0 г; ..вых max Smaxi E-d,,(9) Так как дпя максимальных величин различных коэффициентов соответствующи . мантиссы могут иметь люfeie значения в диапазоне, определяемом выражением ( 2), то при и, max следует, что 14 Ку 10 для максимальных коэффициентов уравнений., При всех значениях коэффициентов, меньших максимальных, коэффициент п дачи усилителя 1 К может быть лишь меньше Ку, Окончательное напряжение на выходе усилителя 1 определяется с учетом () и (в) для любого I -го коэффициента, как ab,xr,-N-a.i«r-lO AH ««так jjf За счет дискретного изменения на десятичные порядки величин коэффициент передачи масштабирующего усилителя 1 схема масштабирующего звена строится следующим образом. На основании формулы 9 рассчитываются входные резисторы lORgyjус лителя 1 дпя каждого i -го коэффицие аык ггюл d-Т t max BXi где RQ - принятая максимальная величи на сопрот1тпения обратной связи, Bxi o 4rmwUg ay На основании формулы (10) рассчитываются сопротивления К цепочек 2 р& зисторов, коммутация которых клавишам порядка 4 обеспечивает ввод порядков величин р, „р-г RO ор 1/ -I/ .jfi - -. йд В результате получается треугольная матрица сопротивлений с максимальной величиной RO , расположенной по диагонали матрицы резисторов. Контрольный усилитель 14 должен лметь коэффициент передачи К Напряжение на входе контрольного усилителя 14 будет определяться произведением величины напряжения с выхода .усилителя 1 (формула и) на коэффициент передачи R Р-Ч V . -1} аыжк Bbiymcix-i При 1Г.... „.,равном целым / ,,. степеням десятки например, 1ОО в), цифровой вольтметр 11, подключенный к выходу контрольного усилитепя 14, будет показывать Ш{фровые значения мантиссы числа, совпадающего с мантиссой, набранной на делителе напряжения 9. Формула изобретения Устройство дпя ввода коэффициентов в аналоговую вычислительную машину, содержащее декадный делитель напряжения и масштабирующий усилитель, вход которого подсоединен к п входным резисторам, а выход подключен через последовательно соединенные блок отработки коэффициентов, группу из п кщо- чей клавиш адреса и п -входовой контрольный усилитель к цифровому вопьтмет ру, отл.ичающеес я тем, что, с целью повышения быстродействия н улучшения экспттуатациошых качеств уст ройства, оно содерншт п цепочек из последовательно соединенных масштабных резисторов с общим числом резисторов в каждой цепочке, равным ее номеру, п ,клавиш порядка, и ключи клавиш порядка, ко.торые включены параллельно масштабным резисторам с соответствующими порядковыми номерами, одни из внешни.х выводов цепочек масштабных резисторов подсоединены к выходу масштабного усилителя, а другие через вторую группу ключей клавиш адреса подключены к его входу, выход декадного делителя напряжения через третью группу ключей клавиш адреся подключен к входным резисторам мйсш табкого:усилителя.

7

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лакунин Н. Б. и др. Особенности и основные технические характеристики аналоговой вычислительной маш1Й1ы ММ-17м. Сб. Средства аналоговой и

6585688

аналого-цифровой вычислительной техники М. Машиностроение, 1968.

2. Аналоговый вычислительный комплекс АВК-2. Проспект Министерства ра5 диопромышленности СССР, М., 1972, с. 3-19.