Устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения Советский патент 1982 года по МПК G06G7/12 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известно устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее согласующие усилители, квадраторы, источник регулируемого напряжения и сумматор ij.

Недостатком данного устройства является то, что это устройство выполняет операцию вычисления корней приведенного квадратного уравнения вида

(1)

вручную, а не автоматически. Подбирается такой уровень сигнала на выходе источника регулируемого напряжения, чтобы сигнал на выходе устройства был равен нулю. Кроме того, для нахождения с помощью этого устройства корней приведенного квадратного уравнения необходимо иметь сигналы а нЪ , удовлетворяющие условиям

2(а+Ь)р;(2)

(3)

Из уравнений (2) и (3) видно, что сигналы а и Ъ являются неявными функциями крэффициентов р и с приведенного квадратного уравнения. Получение таких сигналов затруднительно, поэтому ими обычно не располагают. Это ограничивает возможности применения

устройства лишь теми случаями, когда имеются в распоряжении сигналы, удовлетворяющие соотношениям (2) и (3) и значительно снижает его быстродействие.

Наиболее бликим по техническому решению к предложенному изобретению является устройство для вычисления

10 корней приведенного квадратного уравнения, содержащее первый и второй согласующие усилители, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, первый, второй и третий квадраторы, первый и

15 второй сумматоры и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго согласующих усилителей подключены соответственно .к входампервого и второго квадраторов

20 и к первому и второму входампервого сумма тора,выход которого подключен к входу третьего квадратора, выходы всех квадраторов подключены к соответствующим входам второго сумматора, выход которого подключен к входу интегратора, выход которого подключен к третьему входу первого сумматора 1,2.

Недостатком этого устройства является невозможность выполнения вычисления корней приведенного квадратного управления-автоматически, что значительно снижает быстродействие устройства. Цель изобретения, - повышение быст родействия. Поставленная цель достигается тем что в устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее первый и второй согласующие усилители, первый и второй квадраторы и последовательно соединенные первый сумматор, третий квадратор, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго co гласукхцих усилителей подключены соот ветственно к входам первого и второг квадраторов и к первому и второму входам первого сумматора, выходы пер вого и второго квадраторов подключены соответственно к второму и третье му входам второго сумматора, введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход является первым входом устройства, а выход подключен к входу второго согласующего усилителя, выход интегратора подключен к входу первого согласующего усилителя, дополнительный суммирующий вход интегратора является вторым входом устрой ства. Структурная схема устройства для вычисления корней приведенного квад ратного уравнения приведена на чертеже. Устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения содержит согласующие усилители 1 и 2, квадраты 3-5, сумматоры 6-8, интегратор 9, выход 10 устройства и входы 11 и 12 устройства. Устройство работает следующим об разом. На вход 12 устройства подается сигнал, равный удвоенному значению свободного члена ( приведенного ква ратного уравнения (1), а на вход 1 устройства подается сигнал, равный второму коэффициенту р этого уравне ния. Изменяющийся сигнал U с выхода интегратора 9 поступает на первый вход сумматора 8 и через согласующи усилитель 1 - на вход квадратора 3 первый вход сумматора 6 на второй вход сумматора 8 поступает сигнал, равный коэффициенту Р с входа 11 ус ройства. На выходе сумматора 8 обра эоВ15 вается сигнал Ug, равный сумме поступивших на его входы сигналов Ua Uo-bP. Сигнал Ug через согласующий усиЛитепь 2 поступает на вход квадрато ра 4 и на второй вход сумматора 6. На выходах квадраторов 3 и 4 образуются сигналы Uj и Цд , равный квадратам сигналов соответственно, а на выходе квадратора 5 образуется сигнал iUy, равный .квадрату cyMNW поступившего на его вход сигнала ,(5) U4 Ugi;(6) U5()-U +2U9Ug Ug . (7) Сигналы с выходов квадраторов 3-5 поступают на входы сумматора 7, и на его выходе образуется сигнал и. С учетом (5), (6) и (7) получаем U,2U9-Ug,(8) Сигнал на выходе интегратора 9 изменяется до тех пор, пока суммарный сигнал на его входе не станет равным нулю, т.е. до выполнения условия Up+2q 0(9) Таким образом, интегратор 9 и сумматор 8 осуществляют обратную связь, которая автоматически обеспечивает выполнение.условия (9). С учетом (8) и (4) получаем 2U9 (и 4-р) (10) 0(11) Из уравнения (11) видно, что сигнал а) , поступающий на выход 10 устройства-, пропорционсшен одному из корней приведенного квадратного уравнения (1) . Предлагаемое изобретение обеспечивает выполнение операции вычисления корней приведенного квадратного уравнения. Однако эта операция в отличие от известного выполняется не вручную, а автоматически. Для выполнения указанной операции с помощью изобретения достаточно располагать сигналами,связанными с коэффициентами Р и приведенного квадратного уравнения простой пропорциональной зависимостью, в то время как. для использования известного нужны сигналы, являющиеся неявными функциями коэффициентам р и. )-, получение которых затруднительно. Простота получения сигналов, пропорциональных коэффициентам р и обеспечивает предлагаемому устройству гораздо большее быстродействие. Формула изобретения Устройство для вычисления корней приведенного квадратного уравнения, содержащее первый и второй согласующие усилители, первый и второй квадраторы и последовательно соединенные первый сумматор, третий квадратор, второй сумматор и интегратор, выход которого является выходом устройства, выходы первого и второго согласующих усилителей подключены соответственно

ко входам первого и второго квадраторов и к первому и второму входам первого сумматора, выходы первого и второго квадраторов подключены соответственно ко второму и третьему входам второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введен третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход является первьм входом устройства, а выход подключен ко входу второго согласующего усили (теля, выход интегратора подключен к входу первого согласующего усилителя, дополнительный cy шpyкlдий вход интегратора является вторым входом устройства.

5 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 642730, кл. G 06 G 7/16, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР to по заявке 2967294/18-24,

кл. G 06 G 7/16, 1980 (прототип)..