Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть применено при моделировании систем автоматического управления. Известно устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее функциональные преобразователи одной переменной, входы которых по опорному напряжению соединены со входом устройства через линейные элементы 1. Такое устройство предназначено для воспроизведения функций, аппроксимированных параллельными участками ломаных, что ограничивает Krfacc воспрозводимых функций 1. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устрой ство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее сумматор выход которого является выходом устройства, блок вычитания, диодный блок умножения, функциональные преоб разователи Одной переменной, входы которых соединены и являются первым „входом устройства, выход первого функционального преобразователя подключен к первому входу диодного блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый вход блока вычитания подключен к шине эталонного напряжения, выход диодного блока умножения подключен к первому входу сумматора, блок умножения, первый вход которого подключен к выходу Btoporo функционального преобразователя, выход - ко второму входу блока вычитания, а второй вход является вторым- входом устройства, выход третьего функционального преобразователя соединен со вторым входом сумматора, третий вход которого является третьим входом устройства 2. Недостаткомтакогоустройства является большое число используемых функциональных блоков. Цель изобретения - упрощение структуры устройства. 3 Поставленная цель достигается тем что устройство для воспроизведения функций двух переменных, содержащее сумматор, выход которого является выходом устройства, блок вычитания, диодный, блок умножения, функциональные преобразователи, входы которых объединены и являются первым входом устройства, выход первого функционального преобразователя подключен к первому входу диодного блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый вход блока вычитания подключен к шин Ьталонного напряжения, выход диодного блока умножения подключен к пер.вому входу сумматора, дополнительно содержит корректирующий функциональный преобразователь, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторым входом устройства и . выходом третьего функционального пре образователя, выход корректирующего функционального преобразователя подключен к второму входу сумматора, а выход второго функционального преобразователя подключен ко входу опорно го напряжения диодного блока умножения, второй вход блока вычитания сое динен со вторым вхс1дом устройства, выходПервого функционального преобразсэвателя подключен к третьему входу сумматора. На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - при мер аппроксимации семейства функции двух переменных t (х,у), на фиг.З зависимость коэффициента К(х,у) от аргумента У при фиксированных значениях Xv на фиг. - пример аппроксимации семейства ошибок ,у). Устройство для воспроизведения функций двух переменных содержит функциональные преобразователи одной переменной 1-3, блок вычитания k .диодный блок умножения5, сумматор 6 и корректирующий функциональный пре образователь 7. Устройство для воспроизведения функций двух переменных работает сле дующим образом. Предварительно производится кусоч но-линейная аппроксимация кривой Их, ,. ограничивающей область зада ния функции(см. фиг.2) и имеющей на ибольшее изменение крутизны по пере менной X. Для остальных кривых семейства принимают тот же закон разбиения, так как изменение крутизны каждого участка всех кривых не превышает изменение крутизны соответствующего участка кривой {(х,у ). Затем для каждого участка аппроксимации строится закон изменения коэффициента К(х,у) (см. фиг.З). Для построения этих кривых следует значение функции (х.,у) в точке излома Xi разделить на значение функции E(x;j,y) И полученные отношения К(х ,у) представить в виде зависимости от переменной У. Для упрощения структуры преобразователя нелинейные зависимости К(х,у)представляются семейством линейных отрезков К(х,у), исходящие из точки К(х,у„)1, которое описывается уравнениемK()1-tgcL(x)(yf,-y), где tgA(x) - нелинейная зависимость тангенсов углов наклона линейных участков относительно горизонтальной прямой К(х,у)1. В результате такой аппроксимации построенное семейство линейно-ломаных (х,у) (см.фиг.2) соответствует заданной функции с некоторой ошибкой, превышающей допустиг мую величину, кроме граничных кривых семейства функций (х,у). Ошибка anf ароксимации представляет собой функцию двух переменных Q(X , у), которую необходимо учесть при реализации заданной функции (х,у). Семейство ошибок (см.фиг.А) аппроксимируется семейством трапеций. Заданная функция двух переменных представляется в виде f (x,y) f(x ,у)+ fri(x.ty) f(x,yn) l-tgcL(x)()l+ fQ(x,y). Семейство линейно-ломанных f(x,y) можно представить в виде f.i(x,y) f(x,yn) Il-tgci(x)() l(x,yn)-f (x,y)) (yf,-y) l(x,yn)-f (x,ytt)(yr,-y)/ctgd.(x) . Граничная кривая f(x,y) воспроизводится на функциональном преобразователе 1, выходное напряжение которого затем умножается на диодном блоке умножения 5 на напряжение с выхода блока вычитания k, соответствующее (). Опорное напряжение диодного блока умножения 5 изменяется в соответствии с выходным напряжением функционального преобразователя 2, воспроизводящего зависимость CtgcUx). На выходе блока умножения получается напряжение,, соответствующее U,)
Ошибки аппроксимации (х,у) реализуется корректирующим функциональным преобразовалем 7, воспроизводящим трапецию в зависимости от переменной У, и функциональным преобразователем 3, в соответствии с напряжением на выходе которого изменяется вид указанной трапеции. Деформация трапецеидальной зависимости производится путем изменения опорного напряжения преобразователя 7 по нелинейной зависимости, реализуемой функциональным преобразователем 3. Выходное напряжение, соответствующее функции f(x,y) с допустимой .ошибкой аппроксимации, получается на выходе сумматора 6, При подготовке функции f(x,y) для воспроизведения предлагаемым устройством могут быть использованы метод графической аппроксимации функций либо метод машинного расчета параметров аппроксимации на ЦВМ.
Предлагаемое устройство дает возможность воспроизводить широкий клас функций двух переменных, включающий в себя функции с резким изменением крутизны по обеим переменным, .содержит меньшее количество блоков, поскольку из его структуры исключен блок умножения.
Формула изобретения
Устройство для воспроизведения йункций двух переменных, содержащее сумматор, выход которого является
выходом устройства, блок вычитания, диодный блок умножения, функциональные преобразователи, входы которых объединены и являются первым входом
устройства, выход первого функционального преобразователя подключен к первому входу диодного блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый вход
блока вычитания подключен к шине эталонного напряжения, выход диодного блока умножения подключен к первому входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью упрощения
структуры, оно содержит корректирующий функциональный преобразователь, первый и второй входы которого соеди нены соответственно со вторым входом устройства и выходом третьего функционального преобразователя, выход корректирующего функционального преобразователя подключен к второму входу сумматора, а выход второго функционального преобразователя подключен ко входу опорного напряжения диодного блока умножения, второй вход блока вычитания соединен со вторым входом устройства, выход первого функционального преобразователя подключен к третьему входу сумматора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Лвторское свидетельство СССР К 267196 кл. G Об G 7/26, 1Э70.
2.Авторское свидетельство СССР 1Г 526919, кл. G 06 G 7/26, 1976
(прототип).
X
о-i a .
f
«
-Эв
ffjf.y)
-зн -
АГ,;
Фиг.1 К ад п у
f2(y)
