Дифференцирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G06F7/64 

(S) ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Изобретение отнйситй к вычислительной технике и может бытьиспользовано П| разработке цифровых интегрирующих, машш,. в специализированных вычислительных устройствах, в системах экстремального регулирования и в системах моделирования адаптивных биологических процессов.

Известно устройство, содержащее блок умножения, первый и второй сумматоры, элемент И, регистр производной, блок формирования приращения входной функции и схему сравнения t13

. Недостатком устройства является невозможность работы отрицательными приращениями аргумента и игнорирование знака второй производной на отдельных участках изменения функции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее интегратор, входом приращений аргумента подключенный к первому входу устройства.

2

инверсным входом приращений функции соединенный с.выходом устройства и следящего интегратора, входом приращений аргумента соединенного с третьим входом устройства, а входом приращений функции соединенного с выходом сумматор а, первым и вторым входом соединенного с выходом интегратора и вторым входом устройства COOT ветстаенно121.

to

Недостатком данного устройства является невозможность функционирования по назначению при отрицательных приращениях аргумента дифференцируемой функции.

15

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет дифференцирования независимо от знака изменения аргумента.

. Поставленная цель достигается тем,

20 что в устройство, содержащее первый интегратор, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а ато.рой вход соединен с выходом устройства, сумматор, первый и второй входы которого соединены соотаетственно с выходом интегратора и вторьм входом устройства выход сумматора подключен к первому входу первого е дящего интегратора второй вход которого соединен с третьим входом ус ройства, введены второй интегратор и второй следящий интегратор, перв и второй входы которого соединены соответственно с выходом первого ел дящего интегратора и первым входом устройства, а выход соединен с выхо дом устройства. На чертеже представлена блок-схе ма дифференцирующего устройства. Устройство содержит входы 1-3 ус ройства, выход t устройства, интег«4 трр 5 сумматор 6, следящие интегра торы 7 и 8 и интегратор Э. Устройство работает следующим об ра.З(М, Пусть в I-м такте на входы , 2 и 3 поданы соответственно приращения дх, ду и At, в результате чего на выходе следящего-интегратора 7 появляется приращение д1--5|дп{ду-f,, Ах), которое вызывает появление на выходе следящего интегратора 8 приращения 4t-s1 gn(Ay-f., . д х)х ||з1дпду, которое, будучи умноженным S интеграторе 9 на величину ;. i, дает на его выходе 4 приращение производной 4. i-n А t . дх).з{дплу, которое вызывает накопление а интеграторах 5 и 9 вели чин , и f. соответственно, которые и хранятся в них до наступления следующего (i-fl)-ro такта, вызываемого новой передачей приращения At. Приращение &х, будучи умноженным в интеграторе 5 на величину -fr , дает на его выходе приращение -f;;Ax, которое, будучи сложенным в сумматоре б с приращением &у, дает на его выходе приращение-Ay-f -Ах, пост пающее на вход приращений функции следящего интегратора 7. Прюцесс дифференцирования завершается при 4у, Т.е. когда AfJ 0 д здесь предполагалось, что частота подачи приращений АХ и ьу значительно меньше частоты подачи приращений ut. Таким образом, закон дифференцирования дифференцирующего устройства задается выражением ,- (y-f U-t J)sдпд .где АУ приращение дифференцируемой функции у(х); дх приращение аргумента х; - .приближенное значение производной функции, вычисленное а (}-1)-м такте; &fI - приращение функции f . Обеспечение в предлагаемом устройстве возможности дифференцирования независимо от знака изменения аргумента дифференцируемой функции делает его более универсальным и более соотв(атствующим своему назначению. Возможность получения логарифма производной с выхода следящего интегратора 8 расширяет функциональные возможности устройства. Все это расширяет область применения предлагаемого устройства по сравнению с известным. Формула изобретения Дифференцирующее yctpoйcтвo, содержащее первый интегратор, первый вход которого соединен с первым входом устройства, а второй вход соединен с 0ь)ходом сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом интегратора и вторым входом устройства, выход сумматора подключен к первому входу первого следящего интегратора, второй вход которого соединен с третьим входом устрсм ства; отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дифференцирования независимо от знака изменения аргумента, в «его введены второй интегратор и второй следящий интегратор, причем первый и второй входы второго следящего интегратора соединены соответственно с выходом первого следящего интегратора и вторым входом устройства, а выход соединен с первым входом второго интегратора, второй вход и выход которого подключены к выходу устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР .№ , кл. G Об F У/б, 1976. 2.Цифровые дифференциальные анализаторы. Под ред. Когана Б.Я. М., 1959, с. 135, рис. 117 (прототип).

,

ff

I

0I

/