SU1411786A1 - Устройство дл формировани напр жени ступенчатой формы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вычислительных машинах дл  представлени  дискретных возмущающих сил или управл ющих воздействий.;Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расширение класса формируемых устройством функций. Устройство дл  формировани  напр жени  ступенчатой формы содержит дифференциатор 1 , ключ 2, выпр мительный диод 3, функциональный генератор 4, генератор пр моугольных импульсов 5, элемент ограничени  6, согласук ций усил1Йтель 7, блок выборки-хранени  8, переключатель 9. Достижение цели обеспечено благодари введению в устройство функционального генератора, генератора пр моугольных импульсов,,блока выбор- ки-хранен и  переключател , а также новым св з м нежду составными блоками . Изобретение позвол ет повысить точность и быстродействие при формировании напр жени  ступенчатой формы дискретного преобразовани  Лапласа по закону изменени  известных или неизвестных заранее функций, 3 ил. i (Л

Description

ч

00 О)

Ц&а

UJj

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при моделировании импульсных систем на аналоговых вы- числительных машинах (АВМ) дл  представлени  дискретньпс возмущающих сил или управл ющих воздействий.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение класса форми- руемых устройством функций.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  формировани  напр жени  ступенчатой формы; на фиг.2 - осциллограмма ступенчатой функции предлагаемого устройств, измен нщей- с  по закону параболы; на фиг.З - представлен график функции, набираемой на функциональном генераторе, и ее зависимость от машинного времени.

Устройство содержит дифференциатор 1, ключ 2, выпр мительньй диод 3, функциональный генератор 4, генератор 5 пр моугольных импульсов, элемент 6 ограничени , согласующий уси- литель 7, блок 8 выборки-хранени  и переключатель 9, соединенные по приведенной схеме.

Устройство работает в двух режимах . В первом режиме формируетс  нап- р жение ступенчатой формы по закону изменени  неизвестной заранее функции F(t),,Ha вход устройства подаетс  в виде напр жени  неизвестна  заранее функци  F(t). Напр жение с входа уст- ройства подаетс  на верхний по фиг.1 информационный вход переключател  9. На управл ющий вход U,, переключател  9 подают напр жение задани  режимов работы, при котором входное напр же- ние Ujj, поступает на информационньпй вход замкнутого ключа 2. Далее происходит формирование напр жени  ступен- -чатой формы по закону изменени  неизвестной функции F(t). Во втором режиме формируетс  напр жение ступенчатой формы по закону изменени  функции Sj(t), заданной аналитически, графически или таблично. Заданна  функци  S(t) реализуетс  на функциональном генераторе 4. Напр жение с выхода функционального генератора-4 подаетс  на нижний по фиг.1 информационный вход переключател  9 и поступает на информационный вход ключа 2 дл  фор- нировани  напр жени  ступенчатой формы . Переключатель 9 выполн ет функхщи задани  режимов работы устройства. Напр жение через ключ 2 поступает

на вход согласующего усилител  7. Управление работой ключа 2 происходит следующим образом. Напр жение с генератора 5 пр моугольных импульсов подаетс  на вход дифференциатора 1, который дифференцирует импульсы генератора 5 пр моугольных импульсов. На выходе дифференциатора 1 по вл ютс  инвертированные отрицательной и положительной пол рности импульсы, соответствующие по времени переднему и заднему фронтам импульса генератора 5 пр моугольных импульсов. Выпр - мите ьньш диод 3 пропускает отрица-. тельные импульсы, соответствующие передним фронтам импульсов генератора 5 пр моугольных импульсов. Элемент 6 ограничени  устанавливает амплитуду импульсов дифференциатора 1 на уровне. Необходимом дл  устойчивой работы ключа 2. По переднему фронту импульсов генератора 5 пр моугольных импульсов ключ 2 замыкаетс  и напр жение поступает на вход согла сукнцего усилител  7, выход которого соединен с, входом блока 8 выборки- хранени , который запоминает выходно напр жение согласующего усилител  7. В паузах между передними фронтами импульсов генератора 5 пр моугольных импульсов выходное напр жение блока 8 ёыборки-хранени  не измен етс . Длительность периода дискретизации ступенчатой функгщи равна периоду Т генерируемого генератором 5 пр моугольных импульсов напр жени  и определ етс  как величина, обратна  частоте f генерируемого напр жени , Т 1/f.

Число значений дискретизации N определ етс  как произведение частоты генерируемого генератором 5 пр моугольных импульсов напр жени  на вре м  t генерировани  ступенчатой функции

N f-t.

В качестве блока 8 выборки-хране- ни  используетс  типовой интегратор с включением высокоточного конденсатора вместо входного резистора. Начальные услови  на блок 8 выборки- хранени  в виде напр жени  подают равными начальным значени м функ1щи F(t) или e(t).

Согласующий усилитель 7 необходим дл  согласовани  входного сопротивлени  устройства и низкоомного по переменному току входного сопротивлени 

314

блока 8 выборки-хранени . Согласующий усилитель 7 может быть использован также дл  задани  масштаба напр жени  ,формируемой ступенчатой функции. На вькоде устройства формируетс  напр жение , ступенчатой формы дискретного преобразовани  Лапласа, измен - н цеес  по закону в зависимости от режима работы как известных 8(t), так и неизвестных F(t) заранее функций. В качестве ключа 2 и переключател  9 могут быть использова ны реле или электронные ключи. Дифференциатор 1, функциональный генератор 4, элемент 6 ограничени , согласующий усилитель 7 - типовые узлы АВМ.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  формировани  напр жени  ступенчатой формы, содержащее дифференциатор, вьтр мительный диод и последовательно соединенные ключ и

   864

   согласующий усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени 

   класса формируемых функций, в него введены функциональный генератор, генератор пр моугольных импульсов, блок выборки-хранени  и переключатель, один из информационных входов которо-

   го  вл етс  входом устройства. Другой информационный вход соединен с выходом функционального генератора, управл ющий вход  вл етс  входом задани  режимов работы устройства, а выход подключен к информационному входу ключа, управл ющий вход которого через выпр мительный диод подключен к выходу дифференциатора, соединенного входом с выходом генератора пр моугольных импульсов, выход согласующего усилител  подключен к входу блока выборки- сранени , выход которого  вл етс  выходом устройства.

   F(t)i

   Составитель А аслов Редактор Н.Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева

   фиг. г

   fc

   i w8. 3