SU450200A1 - Устройство дл настройки функционального преобразовател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство дл  настройки функциональных преобразователей, основанных на разложении воспроизводимых функций в степенной р д.

Такое устройство содержит генератор импульсов , выход которого соединен с первым входом первого блока сравнени , первым входом блока формировани  импульсов, через генератор напр жени  аргумента - со входом функционального преобразовател  и через генератор эталонных функций - с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого присоединен к выходу функционального преобразовател , а выход через нуль-орган подключен ко второму входу первого блока сравнени , выход которого соединен с первым дополнительным входом функционального преобразовател , остальные дополнительные входы которого подключены через переключатель к выходу блока формировани  импульсов .

Недостатком такого устройства  вл етс  сравнительно низка  точность и большое врем  настройки одного преобразовател .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и точности при настройке функционального преобразовател  без ограничени  требований к составл ющим функци м разложени  или аппроксимации.

Дл  достижени  этой цели предложенное устройство содержит знаковый усилитель, блок определени  знака, счетчик, вьшлючатель и триггер, вход которого через знаковый усилитель подключен к выходу блока определени  знака, а выход присоединен ко второму входу блока формировани  импульсов и через счетчик - к управл ющему входу переключател , третий вход блока формировани  импульсов через выключатель присоединен к выходу второго блока сравнени  и первому входу блока определени  знака, второй вход которого присоединен к выходу генератора импульсов .

Структурна  схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит генератор 1 напр жени  аргумента, коммутационные соединени  2, функциональный преобразователь 3, два блока сравнени  4 и 5, генератор 6 эталонных функций, нуль-орган 7, блок 8 определени  знака, переключатель 9, выключатель 10, счетчик 11, блок 12 формировани  импульсов, знаковый усилитель 13, генератор импульсов 14 и триггер 15.

Устройство работает следующим образом.

Заданна  функци , на воспроизведение которой требуетс  настроить функциональный преобразователь 3, периодически воспроизводитс  на выходе генератора 6 эталонных функций и поступает на один из входов второго блока сравнени  5. В качестве составл ющих функций используютс  естественные функции параметров элементов настраиваемого функционального преобразовател  3, и его настройка осуществл етс  только подбором коэффициентов АО, А, АЬ AS, ..., An используемого разложени  функции в степенной р д f (X) .. Л„ + А. л: + А,.f, W... + А„Г„ (х). На выходе настраиваемого функционального преобразовател  3 воспроизводитс  произвольна  функци  ненастроенного преобразовател , котора  поступает на второй вход блока сравнени  5. Обе функции воспроизвод тс  периодически и синхронно и сравниваютс  в течение одного периода по площади. Равенство сравниваемых функций по площади обеспечиваетс  регулированием дозировани  АО до момента, когда интегральное значение сравниваемых функций за период станет равным нулю, после чего производитс  разделение интегральных значений погрещностей в сравнении двух функций на положительные и отрицательные значени . Эталонна  функци  с генератора 6 может быть разложена в функциональный полином ср (х) Б, + Бх + Б,, (X) + 5,ср, (.;с) + -}-... + (х). Составл ющие функций эталонной функции могут быть точно равны составл ющим функци м настроенного функционального преобразовател  1 (Х) f 1 (Х), tpj (Х) f, (Х), ..., ср„ (Х) „ (Х) Дл  выполнени  настройки функционального преобразовател  при выполнении этих равенств достаточно обеспечить такие равенства А Б„ А Б, А, Б„ ,.... А„ Б„ Равенство сравниваемых функций указывает на то, что суммарна  площадь всех положительных всплесков разностной функции равн етс  суммарной площади отрицательных всплесков этой функции. Поэтому дл  обеспечени  равенства сравниваемых функций достаточно , чтобы интегральное значение разностной функции либо положительное, либо отрицательное в течение всего периода равн лось нулю. Дл  обеспечени  равенства нулю, например, только интегрального значени  положительных полуволн разностной функции достаточно поочередно отрегулировать дозирование составл ющих функций заданной воспроизводимой функции функционального преобразовател  3. При этом во всех случа х непрерывно поддерживаетс  равенство Ао Бо. При подведении от генератора 1 напр жени  аргумента, измен ющегос  по линейному закону, на вход функционального преобразовател  3 на его выходе воспроизводитс  функци , не совпадающа  с функцией, поступающей на блок сравнени  5 с выхода генератора 6 эталонных функций. Нуль-орган 7 интегрирует разностную функцию на выходе блока сравнени  5 и на еговыходе формируетс  ступенчато измен ющеес  напр жение положительной или отрицательной пол рности в зависимости от того, какой пол рности получаетс  интегральное значение полуволн разностной функции. Неравенство площадей сравниваемых функций устран етс  с помощью блока сравнени  4, с выхода которого на дополнительный вход функционального преобразовател  3 подаетс  сери  нарастающих по амплитуде импульсов, создающа  регулируемое посто нное напр жение в соответствии с членом АО полинома. На второй вход блока 4 поступают синхронизирующие импульсы с выхода кварцевого генератора импульсов 14. Одповременно с блока 12 формировани  импульсов поступает сери  нарастающих импульсов тока через переключатель 9 на один из дополнительных входов функционального преобразовател  3. Врем  настройки коэффициента А выбрано существенно больщим по сравнению со временем настройки коэффициента AQ. Поэтому настройка А происходит с заметной задержкой , при которой посто нно поддерживаетс  равенство . Настройка коэффициента А в какую-либо сторону вызывает увеличение или уменьщение интегрального значени  разностной функции за период ее действи , например только ее положительных полуволн . Блок 8 определени  знака определ ет знак этого изменени . Если знак отрицательный, что указывает на то, что сравниваемые функции расход тс , то срабатывает знаковый усилитель 13, который переключает с помощью триггера 15 пол рность импульсов генератора 14 в блоке 12 формировани  импульсов. Импульсный ток на выходе блока 12 сначала скачком уменьщаетс  до нул , затем вновь будет нарастать и тем самым вли ть на настройку коэффициента в преобразователе. Сравниваемые функции в данном случае будут приближатьс , и блок 8 определени  знака на своем выходе выдаст положительное напр жение. Такое состо ние при настройке А прин то в устройстве нормальным , поэтому триггер 15 останетс  в прежнем состо нии. Изменением величины А добитьс  равенства сравниваемых функций невозможно , поэтому наступит момент, когда на входе блока 8 знак входного сигнала изменитс  на противоположный. При этом срабатывает знаковый усилитель 13. Триггер 15 срабаывает от отрицательных импульсов знаковоо усилител  13 и переключает пол рность наастающих импульсов тока блока 12 формиовани  импульсов. Одновременно с этим четчик импульсов 11 с делением количества оступивщих на него импульсов на два затавл ет сработать переключатель 9 на натройку коэффициента AI. Если случайно выранное направление импульсов нарастающего тока блока 12 формировани  импульсов окажетс  таким, что сравниваемые функции будут расходитьс , то блок 8 через знаковый усилитель 13 переключит триггер 15 в другое состо ние, которое переключит пол рность выходных импульсов блока 12 на противоположную . Счетчик импульсов 11 не срабатывает , но подготавливаетс  дл  переключени  переключател  9 на настройку коэффициента А2, которое произойдет сразу же, как только на входе знакового усилител  13 по витс  сигнал отрицательной пол рности.

Таким образом, автоматическое приближение двух сравниваемых функций происходит по обеспечению равенства нулю интегрального значени  положительных всплесков разностной функции. Поочередна  настройка составл ющих функций воспроизводимой функциональным преобразователем 3 функции периодически повтор етс  до тех пор, пока не наступит полное совпадение сравниваемых функций.

Такое состо ние определ етс  нуль-органом 7, который при напр жении на его входе, меньшем порога срабатывани , отключает блок 12 формировани  импульсов и дает сигнал об окончании настройки функционального преобразовател  3 на воспроизведение заданной функции.

Описанное устройство может быть использовано дл  настройки, например, функционального преобразовател , выполненного на аналоговых магнитных запоминающих и регулирующих элементах с немеханической настройкой их параметров.

В этом случае количество составл ющих функций равно дес ти и количество циклов

регулировани  равно трем. Врем , необходимое дл  настройки такого функционального преобразовател  на воспроизведение заданной функции, составл ет 3-5 сек.

Предмет изобретени 

Устройство дл  настройки функционального преобразовател , содержащее генератор импульсов , выход которого соединен с первым

входом первого блока сравнени , первым входом блока формировани  импульсов, через генератор напр жени  аргумента - со входом функционального преобразовател  и через генератор эталонных функций - с первым входом второго блока сравнени , второй вход которого присоединен к выходу функционального преобразовател , а выход через нуль-орган подключен ко второму входу первого блока сравнени , выход которого соединен с первым

дополнительным входом функционального преобразовател , остальные дополнительные входы которого подключены через переключатель к выходу блока формировани  импульсов , от л и ч а ю тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности, устройство содержит знаковый усилитель, блок определени  знака, счетчик, выключатель и триггер, вход которого через знаковый усилитель подключен к выходу блока определени 

знака, а выход соединен со вторым входом блока формировани  импульсов и через счетчик - с управл ющим входом переключател , третий вход блока формировани  импульсов через выключатель подключен к выходу

второго блока сравнени  и первому входу блока определени  знака, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов.

2 г-----, 7 ,--.p

ц-.«-а-зв| 5 ««. I e