Гибридный полигональныйАппРОКСиМАТОР Советский патент 1981 года по МПК G06J3/00 G06G7/26 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в гибридных вычислительных машинах, в системах автоматического управления и контроля и т.д. для выполнения функционального преобразования вида у oi/(tj-x), где а, b - константы.

ИэвёЪтен функциональный преобразователь / содержащий аналого-цифровой преобразователь, кодоуправляекше делители напряжения, источник опорного напряжения, инвентируяпций масштабный усилитель, сумматор и блок вычитания, осуществлякндай частичное вычитание единицы из кода.

Данный функциональный преобразователь осуществляет воспроизведение с высокой точностью обратной функции вида yUa/x fl..

Однако 1шеет ограниченные функциональные возможности, не позволяющие ему воспроизводить функции вида

У a/(t-x).

Известен гибридный полигональный аппроксиматор, содержа1ций аналогоцифровой преобразователь, вход которого соединен с ttmnott ввода аргумент и с первым входом первого сумматора.

подключенного выходом к сигнальному входу первого кодоуправляемого делителя напряжения, второй и третий кодоуправляемые делители напряжения, соединенные сигнальными входами с первым выходом источника опорного напряжения, причем выход второго кодоуправляемого делителя напряжения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом гибридного полигонального аппроксиматора, а второй вход соединен с выходом первого кодоуправляемого делителя на1пряжения, причем выходы аналого-цифрр5 вого преобразователя подключены к управляющим входам третьего кодоуправляемого делителя напряжения, соединенного выходом с вторым входом первого сумматора, и к адресным входам блока памяти, соединенного выходами с управляющими входами первого и второго кодоуправляемых делителей напряжения. В устройстве коэффициенты ЯеЬедачи кодоуправляемых делителей

5 напряжения прямопропорциональны значениям кодов на их управляющих входах 2 .

Недостатком устройства, позволяющего выполнять ишрокийкласс функциональных преобразований, является пониженная точность, что обуславлива существенное усложнение технической реализации устройства при повышенных требованиях и точности выполнени функционального преобразования вида У а/СФ-х), Цель изобретения - повышение точности аппроксиматора. Цель достигается тем, что в гибри ный полигональный аппроксиматор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной ввода аргумента и с первым входо первого сумматора, подключенного выходом к сигнальному входу первого ко доуправляемого делителя напряжения, второй и третий кодоуправляемые делители напряжения, соединенные сиг нальными входами с первым выходом ис точника опорного напряжения, причем выход второго кодоуправляемого делителя напряжения подключен к первому входу второго сумматора, выход которого является выходом гибридного полигонального аппроксиматора, дополни тельно введены четвертый кодоуправля мый делитель напряжения, масштабный усилитель,блок вычитания и блок инве торов, соединенный входами с выходами аналого-цифрового преобразователя, а выходами - с управляющими входами первого и второго кодоуправляемых делителей напряжения и с входами блока вычитания, подключенного вц ходами к управляющим входам третьего и четвертого кодоуправляемых дели телей напряжения, причем выход третьего кодоуправляемого делителя напряжения соединен с вторым входом второго сумматора, третий вход которого подключен через масштабный усилитель к выходу четвертого кодоуправ ляемого делителя напряжения, соединенного сигнальным входом с выходом первого кодоуправляемого делителя напряжения, а второй вход первого сумматора подключен к второму выходу источника опорного напряжения. На чертеже изображена блок-схема гибридного полигонального аппроксиматора . Аппроксиматор содержит аналогоцифровой преобразователь 1, подключенный входом к шине 2, ввода аргумен та и к первому входу первого суммато 3. Выходы преобразователя 1 соединены с входами блока 4 инверторов, подключенного выходами к управляющим входам первого и второго кодоуправля емых делителей напряжения 5 и б и к входам блока 7 вычитания. Выходы кодового сумматора 7 соединены с управ ляющими входами третьего и четвертого кодоуправляемых делителей напряжения 8 и 9. Сигнальные входы делителей 6 и 9 подключены к первому выходу источника 10 опорного напряжения, второй выход которого соединен вторым входом первого сумматора 3. ыход сумматора 3 подключен к сигнальному входу делителя 5, соединенного выходом с сигнальным входом делителя 8 Выходы делителей 6 и 9 подключены соответственно к первому и второму входам второго сумматора 11, третий вход которого подключен через масштабньлй усилитель 12 к выходу делитeля 8, а выход сумматора 11 является выходом 13 гибридного полигонального аппроксиматора. Принцип действия аппроксиматора основан на аппроксимации заданной функции . (Ь-х) полигональной (непрерывной кусочно-линейной) функцией с постоянной длиной участков аппроксимации Дх Xj - Xf, const. При этом уравнение произвольного п-го звена номинальной функции для ,х имеет вид Х ttia% Л} .m-n-i)J дх(т- 1Х« -1) ui() лхГт-r где Ь Д х- m наибольшее значен ие аргумента; Xmqx - наибольший номер участка аппроксимации . Гибридный полигональный аппроксиматор работает следующим образом. Аналого-цифровой преобразователь 1 при подаче на шину 2 ввода аргумента входного напряжения х формирует на своих выходах код п, равный п ent, где п - целая часть выражения в скобках. Соответственно на выходах блока 4 инверторов код числа преобразуется в дополнительный и уменьшенный на единицу код числа m-n-1, который подается на вход блока 7 вычитания, осуществляющего вычитание единицы из входного кода, в результате чего на выходах блока 7 фиксируется код числа т-п-2. Коды с выходов блоков 4 и 7 используются для управления работой делителей 5-9 при реализации составляюЕщих уравнения произвольного п-го звена аппроксимирующей полигональной функции. То обстоятельство, что эти коды отличаются на единицу от соответствующих выражений в знаменателях уравнения автоматически учитывается тем фактом, что фактические коэффициенты передачи Кл делителей 5-9 связаны с управляющими кодами Q выражением вида -1 К, Первая составляющая аппроксимирующего уравнения реализуется следующим образом. Сумматор 3 вычитает из входного напряжения X напряжение Xj задаваемое с второго выхода источника 10 бпорного напряжения, полученная разность делится на (m-n) и на (т-п-1)