Дифференцирующе-сглаживающее устройство Советский патент 1982 года по МПК G06G7/18 

(5) ДИФФЕРЕНЦИРУЩЕ-СГЛАЖИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к аналогевой вычислительной технике и может быть использовано в различных автонатизированных управляющих системах Известно устройство, в котором производная получается в виде разнос ти сглаженных значений, взятых на соседних интервалах времени,, содержащее блоки запаздывания, интеграторы и блок вычитания, производная представляется как разность двух средних значений, взятых на соседних скользящих интервалах усреднения til Недостаток этого устройства - невысокая точность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является дифференцирующе-сглаживающее устройство, содержащее два интегратора с подключенными к ним аналоговыми запоминающими ячейками, управляемыми от генератора тактовых импульсов. При этом вход устройства соединен с первыми входами интеграторов, выход .первой запоминающей ячейки соединен с вторыми входами интеграторов, а выход второй запоминающей ячейки соединен с третьим входдм второго интегратора . Недостаток данного устройства заключается в том, что производная получается с запаздыванием, равным периоду тактовой частоты. В тех случаях, когда период уменьшить затруднительно, это отрицательно сказывается на динамической точности устройства. . Цель изобретения - уменьшение динамического запаздывания по отношению к интервалу дискретности. Цель достигается тем, что дифференцирующе- сглаживающее устройство, содержащее интегратор, выход которого через ключ связан с входом запоминающего элемента, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен с первым информационным входом интегратора, содержит блок умножения, генератор пилообразного напряжения и формирователь импульсов, пр этом первый вход блока умножения является входом устройства, выход блока умножения соединен с вторым информационным входом интегратора, выход генератора пилообразного на пряжения соединен с вторым входом блока умножения и через формировате импульсов - с управляющим входом ключа. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Блок-схема устройства содержит блок умножения 1, интегратор 2, клю 3, запоминающий элемент {(формирова тель импульсов 5| генератор 6 пило.образного напряжения. Позицией 7 обозначен вход устройства, 8 - выхо Устройство работает следующим об разом. Дифференцируемое напряжение поступает на вход блока умножения 1, на другой вход которого с генератора 6 подается линейно воарас тающее напряжение S(t) с средним значением. Их произведение интегрируется на ин тервале равном периоду генератора 6, затем с выхода интегратора 2 накопленное зна чение через ключ 3 переиоситсй 8 запоминающий элемент 4, и- поступает на инвертирующий вход интегратора 2 Накопленное за интервал Т на интеграторе 2 значение соответствует сглаженной производной входного сигнала. )aJ (t)dt, (1) S(t)U коэффициент передачи где интегратора 2 по неиивертирующему входу; амплитуда пилообразного напряжения. При повторном нарастании пилообразного напряжения t ( Ц+2Т). а также и в последующие периоды интегратор 2 интегрирует два сигнала. По неинвертирующему входу интег ратор 2 реализует соотношение (О а по инвертирующему входу интегриру ется выходное напряжение, накопленное за предыдущий период. Оно обеспечивает изменение выходного сигнала интегратора 2 на величину -, Ugy, а J Ujw, ()dt I -Ь+Т при а - -ивы, (Ц+Т) Таким образом, подключение выходного сигнала устройства к инвертирующему входу интегратора 2 обеспечивает нулевые начальные условия при вычислении производной на каждом интервале развертки. В соответствии с (Т) устройство формирует сглаженные значения производной входного сигнала с запаздыванием, равным и дискретностью Т. Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется уменьшением динамического запаздывания (при прочих равных условиях) при небольших аппаратурных затратах. Формула изобретения Дифференцирующе-сглаживающее устройстзо, содержащее интегратор, выход которого через ключ связан с йходом зашжмнающего элемента, вы ход которого, являющийся выходом Устройства, еоединек с первым информационном входом интегратора, отличающееся тем, что, с целью уменьшения динамического запаздываний по отношению к интервалу дискретности, устройство содержит блок умножения, генератор пилообразного напрйжения и формирователь иМпуяьсов, npt этом ехо блока умножения является входом устройства, выход блока умножения соединен с вторым информационным входом интегратора, выход генератора пилообразного напряжения соединен с вторым входом блока умножения и через формирователь импульсоа - с управляющим входом ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 316098, кл. G Об G 7/t8, 1970. 2.Авторское свидетельство CCCf « 577540, кл. G Об G 7/18, 1976 (прототип) .