i Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано как специализированное вычислительное устройство в измерительно-управл нлцих системах дл решени интегральных уравнений Вольтерры tXltl + .SJ.),; (1) Где x(t) - исходный сигнал; y(t). - регистрируемый сигнал k(t, s) - дро, предстё вл ющее собой весовую функцию преобразовател ; t - врем ; HelcoTopoe реальное число. Дл линейных стационарных преобра зователей дро вл етс разностным, т.е. k(i,s)« k{-t-s) и на практике часто экспоненциального вида Ki-., -|axp(-.iri). Известно цифровое устройство дл решени интегральных уравнений, состо шее из интеграторов и след щих интеграторов, в котором реализован метод последовательных итераций lj . Недостатками этого устройства вл ютс низкие быстродействие и точность вычислений, так как дл образовайи каждого приращени функции необходимо большоеколичество тактов , поскольку обход области интегри ровани происходит последовательно по переменной t, а затем по переменной S, при этом имеют место большие аппаратурные затраты, в частности на цифровые и след щие интеграторы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс уст ройство дл решени интегральных уравнений Вольтерры, содержащее обра тимьй сумматор,-инвертор, нелинейный функциональный преобразователь, активное динамическое звено и источник воспроизведени функции y(t) отклика объекта. Выход нелинейного функхцюнального преобразовател подключен к входу активного динамического звена , выход активного динамического звена подключен к первому полюсу обратимого сумматора, к второму его. полюсу подключен источник воспроизведени функции отклика y(t), к третьему - вход нелинейного функциональ ного преобразовател и выход интегра 221 тора, а вход интегратора подключен к четвертому полюсу обратимого сумматора , решение интегрального уравнени (восстановленный сигнал) x(t) генерируетс на третьем полюсе обратимого сумматора 2 . Недостатком известного устройства вл ютс значительные аппаратурные затраты, в частности, на реализацию нелинейного функционального преобразовател и активного динамического звена. Цель изобретени - упрощение устройства . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее входной и выходной регистры, блок синхронизации , введены также два регистра коэффициентов, регистр приращени , регистр промежуточной переменной, регистр экспоненты, четыре умножител и два сумматора, причем выход первого регистра коэффициента соединен с первым информационным входом первого умножител , второй информационный вход которого подключен к выходу первого сумматора, а выход - к информационному входу выходного регистра, первый вход первого сумматора соединен с выходом второго умножител , а второй вход объединен с первым информационным входом третьего умножител и подключен к выходу входного регистра, первый информационный вход второго умножител соединен с выходом второго регистра коэффициента, второй информационный вход третьего умножител подключен к выходу регистра приращени , первый информационный вход четвертого умножител соединен с выходом регистра экспоненты, первый и второй входы второго сумматора соединены с выходами соответственно третьего и четвертого умножителей, а выход - с информационным входом регистра промежуточной переменной, выход которого подключен к вторым информационным входам второго и четвертого умножителей, первый выход блока синхронизации соединен с управл ющими входами входного и выходного регистров , второй выход - с управл ющими входами третьего и четвертого умножителей , третий выход - с управл ющим входом регистра промежуточной переменной, четвертьй выход - с управл ющим входом второго умножител . П тый выход с управл ющим входом первого умножител . 31 Работа устройства основываетс на следующим математических соотношени х . Применим к выражению (1) преобразование Лапласа 7-Mp1V(p), откуда Тогда обратное преобразование Лапласа дает W-iH i l-p(-()-(2 При дискретизации переменной t с шагом it уравнение (2) можно записать в виде рекуррентных соотношений , . K(tO-ylt;Utult,.,Vexp(.tui.)). Данное соотношение описывает алго ритм функционировани устройства. На чертеже представлена структурна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый регист Iкоэффициента, первый умножитель 2, выходной регистр 3, входной регистр 4, первый сумматор 5, второй регистр 6 коэффициента, второй умножитель 7, регистр 8 приращени , третий умножитель 9, второй cy Iмaтop 10, регистр IIпромежуточной переменной, регистр 12экспоненты, четвертый умножитель 13и вход щие в блок синхронизации тактовый генератор 14, счетчик 15 им пульсов, дешифратор 16. Выходы 17-21 дешифратора соединены с управл ющими входами соответствующих узлов устройства , при этом сумматоры 5 и 10 комбинационные , остальные узлы - типовые . Устройство работает следующим образом . Перед началом работы в регистр 1 заноситс величина (1 ,ot) , в регистр 6 - величина (l/oif), в регистр 8 величина At ,в регистр 12 - величина exp(-(1 + 1/(t) (At/t)) , величины x(i(,), y(to) и Z (i(,) занос тс соответственно в регистры 3, 4 и 11. 2 Устройство начинает функционировать с момента подачи команды запуска на вход тактового генератора 14. Последовательность импульсов, вьфабатываема этим генератором, посту- пает на вход счетчика 15 импульсов, который работает в режиме суммировани по модулю п ть. Кодова комбинаци с выхода счетчика 15 анализируетс дешифратором 16, который циклически вьщел ет каждый тактовый импульс на один из своих п ти выходов. Частота и скважно--То импульсов тактового генератора определ етс длительностью вычислительных процессов, происход щих за один такт. Рассмотрим i -и цикл работы устройства . В первом такте во входном регистре 4 и выходном регистре 3 осуществл етс операци приема кода. Сигнал управлени поступает с выхода 17 дешифратора 16. По окончании первого такта на выходе входного регистра 4 устанавливаетс величина yCt), а на выходе выходного регистра 3 - величина x(t). Во втором такте по сигналу управлени с выхода 18 дешифратора срабатывают третий 9 и четвертый 13 умножители, на их выходах устанавливаютс Iвеличины соответственно y(t) u.t иг (.,-1) ехР (-(1 + (it/C). В третьем такте по сигналу управлени с выхода 19 дешифратора осуществл етс , операци приема кода в четвертом регистре 11, на его выходе, учитыва второй сумматор 10, устанавливаетс величина i (iibi|lt;)it.iti.,lexp(-(uy. в четвертом такте по сигналу управени с выхода 20 дешифратора срабаывает второй умножитель 7, на его ыходе устанавливаетс величина (1/«,) (t,). В п том такте по сигалу управлени с выхода 21 срабатыает первый умножитель 2, на его выоде , учитыва первый сумматор 5, станавливаетс величина U;)y(t.(t;, то соответствует вычислению выражеи (3) . Таким образом,наличие новых узов и конструктивных св зей позволио существенно упростить конструкцию стройства дл решени линейных инегральных уравнений Вольтерры.
дыжоЭ