Изобретение относитс к области аналоговой вычислительной техники и может найти применение в различных системах моделировани и автоматиче кого управлени , где требуетс точн воспроизведение центральных кривых второго пор дка общего вида, включа щих в себ эллипсы и окружности, произвольно расположенные в плоскос системы координат. Известны устройства, работа кото рых основана на векторном суммирова нии гармонических напр жений. В одном из этих устройств выходно сигнал измен етс в соответствии с функцией эллипса lj . Однако это устройство имеет огра ниченные функциональные возможности (в нем не предусмотрено формировани кривых второго пор дка общего вида) и невысокую точность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс уст ройство дл формировани ординат эллипса, содержащее генератор синусоидального напр жени , выход которого срединен с первым входом управл емого фазовращател , с входом управл емого усилител и с первым входом блока сравнени фаз, выходы управл емого усилител и управл емого фазовращател подключены к соответствующим входам первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени фаз, фазовращатель , линейный выпр митель, фильтр нижних частот, второй и третий сумматоры , блок сравнени , первый вход которого вл етс входом устройства при этом выход генератора синусоидального напр жени соединен с первы ми входами второго и третьего сумматоров , выход управл емого усилител соединен с вторыми входами второго и Третьего сумматоров, выход первого сумматора через фазовращатель св зан с третьими входами второго и третьег сумматоров, выход второго сумматора через последовательно соединенные выпр митель и фильтр нижних частот соединен с вторым входом блока сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом управл емого усилител , а выход третьего сумматора вл етс выходом, устройства 2 . , Недостатком устройства вл етс наличие двух св занных контуров автематического регулировани , что создает определенные трудности в обеспечении устойчивости функционировани устройства, усложн ет настройку, снижает динамические показатели точности устройства. Поскольку все три сумматора в данном преобразователе суммируют гармонические напр жени , это приводит к по влению фазовых погрешностей, компенсаци которых св зана с некоторыми сложност ми. Кроме того, из-за изменени в широком диапазоне амплитуд сигналов, сравниваемых по фазе, возникают дополнительные погрешности. В тех случа х, когда выходным сигналом устройства должно быть напр жение посто нного тока, это требует установки дополнительного вьшр мител и фильтра нижних частот, что дополнительно усложн ет устройство, ухудшает его быстродействие. Целью изобретени вл етс повышение точности и упрощение. Цель достигаетс тем, что устройство дл формировани функции эллипса , содержащее генератор синусоидального напр жени , выход которого соединен с опорным входом управл емого фазовращател , блок сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом управл емого фазовращател , три сумматора, фильтр и фазовращатель, содержит два фазочувствительных выпр мител и второй фильтр, при этом выход генератора синусо1здального напр жени соединен с входом фазовращател и с первым входом первого фазочувствительного выпр мител , выход фазовращател соединен с первым входом второго фазочувствительного выпр мител - , вторые входы фазочувствительных выпр мителей со.единены с выходом управл емого фазовращател , а их выходы через соответствующий фильтр с первым и вторым входами первого и второго сумматоров, третий вход второго сумматора и первый вход третьего сумматора соединены с шиной опорного напр жени , второй вход третьего сумматора вл етс входом устройства, выходы первого и третьего сумматоров соединены с входами блока сравнени , а выход второго сумматора вл етс выходом устройства. На фиг.1 показана схема устройста; на фиг.2 - диаграмма напр жений. Устройство содержит генератор 1 синусоидального напр жени , управл е31 мый фазовращатель 2, блок 3 сравнени третий сумматор 4, первый фазочувствительный выпр митель 5, фильтр 6, первый сумматор 7, второй фазрчувстБительный выпр митель 8, фильтр 9, фазовращатель 10, второй сумматор 11 Алгоритм работы устройства описываетс уравнени ми Uv-Uy cos0Ur-Knsin8Uj arg йд arccosCUj:/и) Ug UgSinCarg UQ) и,, U cosCarg йд) Uii U(, +U sinQ+Kj cosgUij , ;) JO X У .1 где U, ,Uy координаты центра эллипса; Ug,Uj, - полуоси эллипса, Ua/Ub; 0 - угол поворота ос сис темы координат ХОУ,сов падающей с ос ми эллип са, относительно систе мы координат ХОУ. Уравнение (1q) отражает перевод входного сигнала U, из внещней систе мы координат ХОУ в систему координат ХОУ, уравнение (1д) - обратный перевод выходного сигнала Un из системы ХОУ в систему ХОУ. При выполнении услови (16) модуль и ортогональной составл ющей выходного напр жени управл емого фазовращател , сов падающей по фазе с напр жением гене ратора Up, равен значению н зависимой переменной всистеме ХОУ. Модул UK ортогональной слагающей Ug ,сдви нутой относительно U на «/2, равен ординате центральной кривой второго пор дка в системе ХОУ. Вьщеление модулей Uj и и отражаетс уравнени ми (1в) и (1г) . Устройство работает следующим образом. Напр жение входного сигнала посто нного тока поступает на вход сумматора 4 с коэффициентом передач 1,на второй вход которого с коэффициентом передачи, равным - UK Дт, подаетс опорное напр жение U. Выходное напр жение сумматора 4 поступает на вход блока 3 сравнени . На выходе управл емого фазовращател 2,на вход которого подаетс напр 0 жение генератора, устанавливаетс некоторое напр жение с фазой (f . Конец вектора U соответствует точке, лежащей на окружности с радиусом /Ug/ (фиг.2) и соответствующей заданному значению входного сигнала Uj,. Ортогональные слагающие этого напр жени U-j и U(: выдел ютс фазочувствительными выпр мител ми 5 и 8. Напр жение Uj- поступает на вход сумматора 7 с коэффициентом передачи cos 0 и сумматора 11 с коэффициентом передачи sin6. Напр жение Ug - соответственно с коэффициентом передачи К- sin Q и К- cos & . Выходное напр жение сумматора, представл ющее проекцию вектора U на ось X, подаетс на второй вход блока 3 сравнени . При выполнении услови (1а) фаза напр жени определ етс вьфажением (16), а напр жение Uj и Uu соответствует координатам искомой точки эллипса с параметрами и,. , Ug, К;: в системе ХОУ. Сумматор 11, на третий вход которого с коэффициентом передачи UH /VQ поступает опорное напр жение U, суммирует поступающие его входы напр жени согласно (1д). Выходное напр жение UM этого сумматора равно ординате центральной кривой второго пор дка общего вида в системе ХОУ. Таким образом, предлагаемое устройство имеет только один контур автоматического регулировани , что существенно его упрощает, улучшает быстродействие и повыщает точность. Напр жени , управл ющие работой фазочувствительных выпр мителей, имеют большую и посто нную по величине амплитуду, что упрощает схему и повышает точность работы усилителейограничителей , вход щих в состав выпр мителей. При этом посто нна фазова погрешность усилителей-ограничителей может быть легко скомпенсирована . В предлагаемом устройстве отсутствует суммирование гармонических сигналов , что позвол ет использовать в схемах сумматоров более простые операционные усилител , с полосой пропускани , определ емой не несущей -частотой генератора синусоидального напр жени , а частотой входного сигнала , котора на несколько пор дков ниже. Соответственно повышаетс точность операций суммировани .The invention relates to the field of analog computing and can be used in various modeling and automatic control systems, where accurate reproduction of the central curves of the second order of the general form is required, including ellipses and circles randomly located in the plane of the coordinate system. Devices are known whose operation is based on the vector summation of harmonic stresses. In one of these devices, the output signal varies in accordance with the function of the ellipse lj. However, this device has limited functionality (it does not provide for the formation of second-order curves of a general form) and low accuracy. The closest technical solution to the present invention is a device for forming the ordinates of an ellipse, containing a sinusoidal voltage generator, the output of which is median with the first input of the controlled phase shifter, with the input of the controlled amplifier, and with the first input of the phase comparison unit, the outputs of the controlled amplifier and controlled of the phase shifter connected to the corresponding inputs of the first adder, the output of which is connected to the second input of the phase comparison unit, phase shifter, linear rectifier, low pass filter, the second and third adders, the comparison unit, the first input of which is the input of the device while the sinusoidal voltage generator output is connected to the first inputs of the second and third adders, the output of the controlled amplifier is connected to the second inputs of the second and third adders, the output of the first adder through the phase shifter connected to the third inputs of the third and third adders, the output of the second adder is connected through a series-connected rectifier and a low-pass filter to the second input of the comparison unit, the output of which th is connected to a control input of the controllable amplifier and the output of third adder is the output device 2. The disadvantage of the device is the presence of two associated automatic control loops, which creates certain difficulties in ensuring the stability of the device, complicates the adjustment, reduces the dynamic accuracy of the device. Since all three adders in this converter sum harmonic voltages, this leads to the appearance of phase errors, the compensation of which is associated with some difficulties. In addition, due to a change in a wide range of amplitudes of signals compared in phase, additional errors occur. In those cases when the output signal of the device must be a DC voltage, this requires the installation of an extra high voltage and low-pass filter, which further complicates the device and impairs its speed. The aim of the invention is to improve the accuracy and simplification. The goal is achieved in that the device for forming an ellipse function, comprising a sinusoidal voltage generator, the output of which is connected to the reference input of the controlled phase shifter, the comparison unit, the output of which is connected to the control input of the controlled phase shifter, three totalizers, filter and phase shifter, contains two phase-sensitive rectifier and the second filter, while the output of the sinusoidal-voltage generator is connected to the input of the phase shifter and to the first input of the first phase-sensitive rectifier, the output of the phases the rotator is connected to the first input of the second phase-sensitive rectifier - the second inputs of the phase-sensitive rectifiers are connected to the output of the controlled phase-shifter, and their outputs through the corresponding filter with the first and second inputs of the first and second adders, the third input of the second adder and the first input of the third adder connected to the reference voltage bus, the second input of the third adder is the device input, the outputs of the first and third adders are connected to the inputs of the comparison unit, and the output of the second adder is output device. Figure 1 shows the diagram of the device; 2 is a voltage chart. The device contains a sinusoidal voltage generator 1, a controlled phase shifter 2, a comparison unit 3, a third adder 4, a first phase-sensitive rectifier 5, a filter 6, a first adder 7, a second phasor-rectifier rectifier 8, a filter 9, a phase shifter 10, a second adder 11 Algorithm device operation is described by the equations Uv-Uy cos0Ur-Knsin8Uj arg yd arccosCUj: / i) Ug UgSinCarg UQ) and ,, U cosCarg id) Uii U (, + U sinQ + Kj cosgUij,;) JO X Y .1 where U, , Uy coordinates of the center of the ellipse; Ug, Uj, - ellipse semiaxes, Ua / Ub; 0 is the angle of rotation of the axis of the HOU coordinate system, coinciding with the axis of the ellipse, relative to the HOU coordinate system. Equation (1q) reflects the transfer of the input signal U, from the external system of coordinates HOU to the coordinate system HOU, equation (1e) is the reverse transfer of the output signal Un from the system HOU to the system HOU. When condition (16) is fulfilled, the modulus and the orthogonal component of the output voltage of the controlled phase shifter, which coincides in phase with the generator voltage Up, is equal to the value and the dependent variable in the HOU system. The UK modulus of the orthogonal term Ug shifted with respect to U by «/ 2 is equal to the ordinate of the second order second curve in the HOA system. The allocation of the moduli Uj and and is reflected by equations (1c) and (1d). The device works as follows. The input voltage of the direct current is fed to the input of the adder 4 with a ratio of 1, to the second input of which with a transfer coefficient equal to - UK Dt, the reference voltage U is applied. The output voltage of the adder 4 is fed to the input of the comparison unit 3. At the output of the controlled phase shifter 2, to the input of which the generator voltage is applied, a certain voltage is established with a phase (f. The end of the vector U corresponds to a point lying on a circle with radius / Ug / (Fig.2) and corresponding to the specified value of the input signal Uj,. The orthogonal components of this voltage are Uj and U (: are separated by phase-sensitive rectifiers 5 and 8. Voltage Uj- is fed to the input of adder 7 with a transfer coefficient cos 0 and adder 11 with a transfer coefficient sin6. Voltage Ug is respectively with a coefficient of transmission and K - sin Q and K - cos &. The output voltage of the adder, representing the projection of the vector U on the X axis, is fed to the second input of the comparison unit 3. When condition (1a) is fulfilled, the phase voltage is determined by the extrusion (16), and the voltage Uj and Uu correspond to the coordinates of the desired point of the ellipse with the parameters and ,., Ug, K ;: in the HOU system. Adder 11, the third input of which with the transfer coefficient UH / VQ receives the reference voltage U, wives according to (1d). The output voltage UM of this adder is equal to the ordinate of the central curve of the second order of the general form in the HOA system. Thus, the proposed device has only one automatic control loop, which greatly simplifies it, improves speed and improves accuracy. The voltages that control the operation of phase-sensitive rectifiers have a large and constant amplitude, which simplifies the circuit and improves the accuracy of the amplifiers of the limiters included in the rectifiers. In this case, the constant phase error of the limiting amplifiers can be easily compensated. In the proposed device, there is no summation of harmonic signals, which makes it possible to use simpler operational amplifiers in adder circuits, with a passband determined not by the carrier frequency of the sinusoidal voltage generator, but by an input signal frequency that is several orders of magnitude lower. Accordingly, the accuracy of the summation operations is improved.
511336006511336006
Таким образом, предлагаемое уст-венно лучшие метрологические характеройство обладает более простой тех-ристики. Это оп редел ет технико-эконической реализацией, позвол ет полу-комический эффект от использовани Thus, the proposed best metrological characteristic has a simpler technique. This determines the technical and economic implementation, allows a semi-comic effect of using
чить более высокую точность и сущест-изобретени .Higher accuracy and material inventions.