Кусочно-линейный аппроксиматор

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации функции одной переменной в специализированных вычислительных системах управления. Цель изобретения - повышение точности воспроизведения функций за счет снижения инструментальной погрешности. Кусочно-линейный аппроксиматор содержит источник 1 опорных напряжений, блок 2 компараторов, первую 3 и вторую 4 переключательные матрицы, суммирующий операционный усилитель 5, блок 6 синхронизации, блок 7 задания весовых коэффициентов и третью 8 переключательную матрицу и в процессе работы реализует аппроксимацию вида: G(X) = A<SB POS="POST">J</SB> + G<SP POS="POST">L(J)</SP>X, где G(X) - значение аппроксимируемой функции

A<SB POS="POST">J</SB> - кусочно-ступенчатая функция уставок

пропорциональная целым степеням основания системы счисления

G - константа основания системы счисления, зависящая от типа блока 7 задания весовых коэффициентов и типа реализуемой функции

X - независимая входная переменная, J - номер участка квантования

L(J) - целое число со знаком, зависящее от номера участка и наклона функции F(X) на участке J. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Т (si)s 6 06 G 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4491097/24 (22) 27,07.88 (46) 30,08.91. Бюл. М 32 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) В.M,Ëóêàøåíêo и А.Г,Лукашенко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 849241, кл. G 06 G 7/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N. 430391, кл, 6 06 6 7/26. 1973 (54) КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫЙ АППРОКСИМАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации функции одной переменной в специализированных вычислительных системах управления. Цель изобретения — повышение точности воспроизведения функций за счет снижения инструментальИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для .! реализации функций одной переменной в специализированных вычислительных системах управленич.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения функций эа счет снижения инструментальной погрешности.

На фиг.1 представлена функциональная схема кусочно-линейного аппроксиматора; на фиг.2 — ячейка переключательной матрицы, вариант исполнения, Кусочно-линейный аппроксиматор (фиг.1) содержит источник 1 опорных напря„„. Ж„„167417О А1 ной погрешности. Кусочно-линейный аппроксиматор содержит источник 1 опорных напряжений, блок 2 компараторов, первую

3 и вторую 4 переключательные матрицы, суммирующий операционный усилитель

5, блок 6 синхронизации, блок 7 задания весовых коэффициентов и третью 8 перекл ючательную матрицу и в процессе работы реализует аппроксимацию вида: 6(Х»= ! (!

=а,+q " Х, где G(X) — значение аппроксимируемой функции; а — кусочно-ступенчатая функция уставок, пропорциональная целым степеням основания системы счисления: q— константа основания системы счисления, зависящая от типа блока 7 задания весовых коэффициентов и типа реализуемой функции; Х вЂ” независимая входная переменная;

j — номер участка квантования; l(j) — целое число со знаком, зависящее от номера участка и наклона функции F(X) на участке 1i. 1 з.п, ф-лы, 2 ил. жений, блок 2 компараторов, первую 3 и вторую 4 переключательные матрицы, суммирующий операционный усилитель 5, блок

6 синхронизации, блок 7 задания весовых коэффициентов, и третью 8 переключательную матрицу.

Ячейка переключательной матрицы (фиг,2) содержит управляемый транзистор 9, инверторный нагрузочный транзистор 10, МДП-варактор 11, управляющий транзистор 12, МДП-ключ 13, инвертор .4, информационный вход 15 и выход 16 ячейки, а также управляющий вход 17 матрицы, вход 674170

G(X) = а«+ q® Х, 15

2О

18 запуска и вход 19 синхронизации матрицы

Кусочно-линейный аппроксиматор работает следующим образом, В процессе работы устройство (фиг,1) реализует аппроксимацию вида где G(X) — значение аппроксимируемой функции; ૠ— кусочно-ступенчатая функция уставок, пропорциональная целым степеням основания системы счисления;

q — константа основания системы счисления, зависящая от типа блока 7 задания весовых коэффициентов и типа реализуемой функции;

X — независимая входная переменная;Х вЂ” величина квантования Х;

j — номер участка квантования;

IQ) — целое число со знаком, зависящее от номера участка и наклона функции F(X) на участке J.

Допустим, что в интервале изменения аргумента Xj — Xj+l заданная функция аппроксимируется J-й образу«ощей, на информационном входе блока 2 компараторов присутствует входной сигнал Х, на опорные входы поступают напряжения с первой группы выходов источника 1 опорных напряжений, пропорциональные вел«лчинам квантования аргумента Х«(j=1,2,3, .:,и). При подаче первого управляющего импульса синхронизации с первого выхода блока 6 синхронизации на j-м выходе блока 2 компэраторов при достижении Х=-Х«устанавливается сигнал, равный единице, а на остальных выходах сип«ал равен нулю, При этом стабилиз«лрованная величина Х с информационных входов второй переключательной матрицы 4 под действием сигнала на управляющем входе с выхода блока 2 компараторов через открытый МДП-ключ 13 ячейки переключательной матрицы поступает на вход блока 7 задания весовых коэффициентов, в котором Xj изменяет свое значение E«qo) раз„и величина XjqО под действием сигнала с вь«хора блока 2 компараторов через открытыйI,, MДП-ключ

13 соответствующей ячейки третьей переключательной матрицы 8 поступает на вход суммирующего операционного усилителя 5, на который также поступает значение уставки а«с второй групт«ы выходов источника j опорных напряжений «epee первую переключательную матрицу 3, На выходе суммирующего операционного усилителя 5 появляется сигнал, пропорциональный величине

ЗО

4Q

5О

« 5

6(Х) = э + Х . ц 0)

Формула изобретения

1. Кусочно-линейный аппроксиматор, содержащий источник опорных напряжений, первая и вторая группы выходов которого подключены соответственно к опорным входам блока компараторов и информационным входам первой переключательной матрицы, информационный вход аппроксиматора подключен к информационному входу блока кдмпараторов, подключенного выходами к управляющим входам первой переключательной матрицы, выходы которой соединены с входами суммирующего операционного усилителя, выход которого является выходом аппроксиматора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения функций за счет снижения инструментальной погрешности, в него введены блок синхронизации, блок задания весовых коэффициентов, вторая и третья переключательные матрицы, управляющие входы которых подключены к выходам блока компараторов, опорные входы которого соединены с соответствующими информационными входами второй переключательной матрицы, подключенной выходами к информационным входам блока задания весовых коэффициентов, выходы которого подключены к информационным входам третьей переключательной матрицы, выходы которой подключены к входам суммирующего операционного усилителя, входы синхронизации блока компараторов, первой, второй и третьей переключательных матриц подключены к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого подключен к входам запуска первой, второй и третьей переключательных матриц.

2. AnnpoKGMM87op по и. 1, о т л и ч э ю щ и Й с 1 тем, что переключательная матрица содержит N ячеек, в каждой из которых инвертор входом соединен с соответствующим управляющим входом матрицы, а выходом подключен к затвору управляемого транзистора, исток которого подключен к стоку инверторного нагрузочного транзистора, затвору МДП-вэрактора и затвору управляющего транзистора, сток управляемогб транзистора подключен к шине нулевого потенциала, сток управляющего транзистора соединен с затвором МДП-ключа, а его исток соединен с истоком и стоком МДПварактора, с истоком инверторного нагрузочного транзистора и подключен к входу синхронизации переключательной матрицы, вход запуска которого подкл«очен к исто«<у и затвору инверторного нагрузочного

1674170 транзистора, исток МДП-ключа является 1-м тельной матрицы, а его сток является (-м (1<1< й) информационным входом переключа- выходом переключательной матрицы.

Фиг.7

f7

ИХ

Составитель H.Çàéöåâ

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 2925 Тираж 367 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101