Кусочно-линейный функциональный преобразователь

 

Союз Советских

Социалист ииескин

Республик (, 658566 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено30.03.77 (21) 2472612/1R-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

2 (51) М. Кл.

g 06 P 15/20

Гввударетввнный квинтет

СССР вв делам нзобрвтеннй н вткрытнй (53) УДК 6й1.325 (0RR.R) Ната опубликования описання30,04.79

F. Н. Браго, A. В. Нарев, A. Г. Зубков и М. К. Коротков (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности имени И,. Я. Губкина (71) Заявитель (54) КУСОЧНО-ЛИНЕЙНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к области авто матики и вычислительной техники, в частности, к. кусочно-линейным число-импульсным функциональным преобразователям.

Известен кусочно-линейный функциональный преобразователь, содержащий управляемые делители частоты, блоки памяти, дешифраторы, элементы задержки, счетчики, элемент ИЛИ и группы элементов

И (Xf.

Известен также функциональный преоб- разователь, содержа1ций делитель частоты, блок п амяти, счетчик. дешифр а тор, элемен т

ИЛИ и две группы элементов И f2 j .

Общими недостатками данных устройств

15 являются пониженное быстродействие, ограниченное временем переключения участков аппроксимации, и сложность конструктивной реализации при высоких точностных требованиях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кусочнолинейный фупкциопяльный преобразователь. содержа пий делитель частоты, соединенный входом с входом преобразователя, разрядными выходами — с первыми входами элементов И двух групп, а выходом старшего разряда — с входом счетчика числа участков аппроксимации, подключенного разрядными выходами к входам дешифратора, первые выходы которо1 подключены ко вторым входам элементов И первой группы, причем выходы элементов И второй группы соединены с входами элемента ИЛИ, подклю(енного выходом к выходу преобразователя (3 ) .

Одним из недостатков данного устройства является пониженное быстродействие, ограниченное временем по рекл юч ения участков аппроксимации, которое состопг из времени срабатывания триггера, времени переключения счетчика 1 задержки переключения дешифратора. llpyrnM недостатком является сложность конструктивной реализации при повышенных требованиях Ilo точности функционального преоб азовяния (порядка 0,1 — 0,01 .,), которая

658566 опрецеляегся в основном сложностью цешифрагора.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя и упроше= ние его реализации при повышенных тре- 5 бованиях по точности преобразования.

С этой целью в кусочно-линейный функциональный преобразователь дополнительно введены регистр, реверсивный счетчик, группа элементов И и элемент ИЛИ, сое- Ю циненный входами с выходами элементов

И первой группы и подключенный выходом к счетному вхоцу реверсивного счетчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми выходами дешифратора, !5 а разрядные выходы подключены".-к первым входам элементов И дополнительной группы, соединенных вторыми .входами с выходом старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко 20 вторым входам элементов И второй группы.

На чертеже изображена блок-схема преобразователяя.

Преобразователь содержит делитель часготы 1, счетчик числа участков аппроксимации 2, дешифратор 3, первую Я и вторуго 5 группы элементов И, основной элемент ИЛИ 6, дополнительный элемент ИЛИ

7, реверсивный счегчик 8, дополнительную группу элементов И 9 и регистр 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Перец началом цикла делитель и счетчик числа участков аппроксимации 2 устанавливаются в нулевое состояние, а в реверсивный счетчик 8 и регистр З

10 записывается коц, равный ординаге .конца первого участка аппроксимации. Одновременно с цешифрагора 3 на первую группу элементов И 4 подаегся коц, равный моцулю разности приращений функции на вгором40 и первом участке. Если при этом функция имеет положительную вторую производную, то разрешение с выхоца дешифрагора 3 подается на вход управления суммированием реверсивного счетчика 8; если вторая проИзвоцная имеет отрицательное значение, го управление поступает на вход управления вычитанием. На участок, гце вторая производная функции равна нулю, счетный вхоц реверсивного счетчика 8 блокируется.

Длина участков аппроксимации зацаегся емкостью делителя 1. При поступлении на вход функционального преобразователя числа импульсов, равного аГсциссе конца перM вого участка аппроксимации, на выход последнего пройцет количество импульсов, равное орцинате конца первого участка аппроксимации, а в реверсивный счетчик

8 запишется число импульсов, равное приращению функции па втором участке аппроксимации. Импульс переполнения делите.ля 1 записывает единицу в счетчик числа участков аппроксилиции 2 и поступает на группу элементов И 9, в результате код реверсивного счетчика, соответствующий коэффициенту наклона второго участка аппроксимации, переписывается в регистр IО.

Новое значение в счетчике числа участков аппроксимации 2 дает на выхоце дешифратора3 значение кода, равное модулю разности приращений функции на третьем и втором участках аппроксимации. В дальнейшем работа элементов преобразователя повторяется.

Таким образом, функциональный преобразователь моделирует заданную функцию мегоцом кусочно-линейной аппроксимации.

Как следует из принципа действия предложенного устройства, задание коэффициента наклона на новом участке осуществляется путем перезаписи коца из реверсивного счетчика в регистр 1 О. Следовательно, задержка переключения участков аппроксимации в данном устройстве складывается из задержки в делителе 1, группе элементов И 9 и регистре 10 и является меньшей величиной, чем время переключения участков аппроксимации в известных устройствах. другим важным преимуществом настоящего преобразователя является уменьшение объема цешифрагора. В известных ycrpoAcraax значение кода на выходе дешифратора равно приращению функции на даннсм участке аппроксимации. В предложенном устройстве значение кода на выходе дешифрагора определяется разностью прирашений функции на соседних участках аппроксимации. Мазанная разность приращений имеет значение на один-цва порядка меньше значения самого прира цения функции. Это обстоятельство поцтверждаегся тем, что приращение функции на некотором отрезке определяется значением первой производной, а разность приращений — значением второй лроизводной. Для наиболее распроЧтраненных функций к

" 1х, Епх, 1/х (часто встречающихся в расходомегрии) при целочисленных значениях аргумента величина второй произвсдной меньше первой. Таким образом, в предложенном устройстве существенно сокращается разрядность выходного кода дешифратора и, следовательно, уменьшается количество элементов, необходимых для его построения.

Формула изобретения

65Н5

Кусочно-линейный функциональный преобразователь, содержащий делитель частоты, соединенный вKolloM с входом преобра- 5 зователя, разрядными выходами - с первыми входами элементов И двух групп, а выходом старшего разряда — с входом счетчика числа участков аппроксимации, подключенногр разрядными выходами к 10 входам цешифратора, первые выходы которого подключены ко вторым входам элементов И первой группы, причем выходы элементов И второй группы соединены с входами элемента ИЛИ, подключенного вы- 15 ogoM к выходу преобразователя, о т л и— а ю ш и и с я тем, что, с целью, повышения быстродействия преобразователя и упрошения его реализации при повышенных требованиях по точности преобразования, в него дополнительно введены регистр, ре66 Ь

Ьерсивный счетчик, группа элементов ll н элемент ИЛИ, соединенный входами с вьiхоцами элементов И первой группы и подключенный выходом к счетному входу реверсивного счетчика, входы управления реверсом которого соединены со вторыми выходами дешифрагора, а разрядные выходы подключены к первым входам элементов

И дополнительной группы, соединенных вторыми входами с выходом. старшего разряда делителя частоты и подключенных выходами через регистр ко вторым входам элементов И второй группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 469213, кл. Н 03 К 13/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

% 570532, кл, G 06 Р 15/34, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

М 552623, кл, G 06 G 7/26, 1975.

Составитель С. Казинов

Редактор Н. Веселкина Техред N. Петко Корректор В. Синицкая

Заказ 2059/45 Тираж 779 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4