SU705468A1 - Digital integrator - Google Patents

Digital integrator

Info

Publication number
SU705468A1
SU705468A1 SU752124758A SU2124758A SU705468A1 SU 705468 A1 SU705468 A1 SU 705468A1 SU 752124758 A SU752124758 A SU 752124758A SU 2124758 A SU2124758 A SU 2124758A SU 705468 A1 SU705468 A1 SU 705468A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resistor
output
input
storage unit
amplifier
Prior art date
Application number
SU752124758A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Евгеньевич Болгов
Станислав Данилович Лутов
Александр Александрович Снегур
Юрий Кириллович Цыганков
Регина Брониславовна Чернобай
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Кибернетики Ан Украинской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Ленина Институт Кибернетики Ан Украинской Сср filed Critical Ордена Ленина Институт Кибернетики Ан Украинской Сср
Priority to SU752124758A priority Critical patent/SU705468A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU705468A1 publication Critical patent/SU705468A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Description

Изобретение относитс - к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в адаптийИьгх сисд-емах управлени  и специализированных вычислительных машинах. При решении разностных уравнений и реализации алго{зитмов экстремального управлени  используютс  накапливающие схемы дл  выполнени  операции суммировани , усреднени , автоматического ступенчатого изменени  параметров, Известно экспоненциальное сглаживаю щее устройство, используемое дл  ступенчатого -изменени  параметров при регистрации переменных в логарифмическом масштабе, состо щее из двух интеграторов , используемых как аналоговые элементы пам ти, резисторов и ключей, в котором выход первого интегратора соединен со входом второго, а выход второ го через делитель соединен со входом первого, при этом задержанный выходной сигнал с определенным весом сумми руетс  на пеовом интеграторе с входным сигналом flj.,1 Недостатком указанного устройства  вл етсч то, что второй интенгратор пассивен , так как употребл ютс  только дл  перезаписи сигнала с первого интегратора и его задержки. Известно также интегрирующее устройство , которое осуществл ет последовательное суммирование входных и выхоп«-ных сигналов через равные интервалы времени. Оно содержит два аналоговых запоминающих устройства, компаратор| перекидные ключи на входах и выходах АЗУ 2. Недостатком данного устройства  вл етс  больша  сложность, так как каждое аналоговое запоминающее устройство представл ет собой усилитель с резисторами , ключом, выпр мителем и запоминающим элементом на магнитном сердечнике . Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее запомн-The invention relates to the field of automation and computer technology and can be used in adaptive control systems and specialized computing machines. When solving difference equations and implementing extreme control algorithms, accumulation schemes are used to perform the operation of summation, averaging, automatic step change of parameters. The exponential smoothing device used for stepwise change of parameters when registering variables on a logarithmic scale consisting of two integrators is known. used as analog elements of memory, resistors and switches, in which the output of the first integrator is connected to the input the second, and the output of the second through the divider is connected to the input of the first, while the delayed output signal with a certain weight is summed on the peo integrator with the input signal flj., 1 The disadvantage of this device is that the second intensifier is passive, since only to rewrite the signal from the first integrator and its delay. It is also known to integrate a device that sequentially combines input and output signals at equal intervals of time. It contains two analog storage devices, the comparator | reversing keys on the inputs and outputs of the CAM 2. The disadvantage of this device is great complexity, since each analog storage device is an amplifier with resistors, a key, a rectifier and a storage element on a magnetic core. The closest to the invention is a device containing memory

нающие блокиг,. каждый из Koropbjx выполнен на операционном усилителе, ко входу которого подключены запоминающий элемент и один вывод резистора обратной св зи, а выходы запоминающих блоков через первый переключатель и переменный масштабный резистор соеди- ненбт со входом интегратора, второй переключатель , включенный на вьпгоде интегратора , и датчик временных интервалов , соединенный с управл ющими входами переключателей.blocking, Each of the Koropbjxs is made on an operational amplifier, the input of which is connected to the memory element and one output of the feedback resistor, and the outputs of the storage units through the first switch and the variable scale resistor are connected to the integrator's input, the second switch connected to the integrator, and the sensor time intervals connected to the control inputs of the switches.

Недостатком прототипа  вл етр  его сложность и недостаточна  точность, так как из-за того, что запоминающие блоки инвертируют знак, дл  обеспечение функционировани  устройства необходим третий усилитель.The disadvantage of the prototype is its complexity and lack of accuracy, since, due to the fact that the storage units invert the sign, a third amplifier is necessary for the operation of the device.

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy and simplify the device.

Поставленна  цель достигпетс  тем, что дискретный интегратор содержит допoднитeJ7ьный переменный масштабный резистор, а в каждый запоминающий блок введен ключ, переключающий контакт которого соединен с выходом операционного усилител , замыкающий и размыкающий контакты ключа первого запоминающего блока соединены соответственно с запоминающш д элементом н другим выводом резистора обратной св зи операционного усилител  этого блока, а замыкающий и размыкающий контакт ключа второго запоминающего блока соединены соответственно с другим выводом резистора обратной св зи и с запоминающим элементом второго запоминающего блока, при этом размыкающий контакт ключа первого запоминающего блока и. замыкающий контакт ключа второго запоминающего блока подключены к выводам дополнительного переменного масштабного резистора и ко входам второго переключател .The goal is achieved by the fact that the discrete integrator contains an additional variable scale resistor, and in each storage block a key is inserted, the switching contact of which is connected to the output of the operational amplifier, the closing and opening contacts of the key of the first storage block are connected respectively to the storage element of another reverse resistor output connection of the operational amplifier of this unit, and the closing and opening contact of the key of the second storage unit are connected respectively to another the output of the feedback resistor with the storage element of the second storage unit, wherein the opening contact of the key of the first storage unit and. the closing contact of the key of the second storage unit is connected to the terminals of the additional variable scale resistor and to the inputs of the second switch.

На чертеже представлена схема предлагаемого дискретного интегратора. Оа содержит: запоминающий блок 1, запоминающий блок 2, переменный масштабный резистор 3, первый переключат.ель 4, дополнительный переменный масштабный резистор 5 второй переключатель 6. Запоминающий блок 1 состоит из операционного усилител  7 с резистором 8 обратной св зи, запоминающего элемента 9 и 10. Запоминающий блок 2 состоит из операционного усилител  И с резистором 12 обратной св зи, запо1у1инающего элемента 13 и ключа 14.The drawing shows the scheme of the proposed discrete integrator. Oa contains: a storage unit 1, a storage unit 2, a variable scale resistor 3, a first switch 4, an additional variable scale resistor 5 a second switch 6. A storage unit 1 consists of an operational amplifier 7 with a feedback resistor 8, a storage element 9 and 10. The storage unit 2 consists of an operational amplifier AND with a feedback resistor 12, a recording element 13 and a switch 14.

Датчик временных интервалов 15 управл ет ключами..The time slot sensor 15 controls the keys ..

Дискретный интегратор - фильтр реализует алгоритм:Discrete integrator - the filter implements the algorithm:

вх( -Т).  in (-T).

1 1,2,3,...,1 1,2,3, ...,

IJBb.)IJBb.)

- выходное напр жение - output voltage

0 где в момент отсчета ii;0 where at the time of reference ii;

UaxHiVWaxhiv

- входное напр жение в момент tj ;- input voltage at time tj;

.-т) - выходное напр жение в -предыдущйй отсчет () ; Т - интервал квантовани ; ( - коэффициент передачи.-t) is the output voltage of the previous countdown (); T is the quantization interval; (- transfer coefficient

входного сигнала; К2 - коэффициент передачиinput signal; K2 - transfer coefficient

выходного сигнала. В исходном состо нии переключатель 4 и ключ 14 наход тс  в нижнем положении , переключатель 6 и ключ 10 - в верхнем положении. Выходной сигнал считываетс  с усилител  7 запоминающего блока 1. Входной сигнал подаетс  через резистор 3 и переключатель 4 на вход усилител  11 запоминающего блока 2. При этом он умножаетс  на коэффициент К , подбираемый с помощью переменного резистора 3 и резистора 12 и удовлетвор ющий равенству К Обратна  св зь усилител  11 разорвана и с резистора 12 на а го вход подаетс  вЬ1ходной сигнал с запоминающего блока 1 через переменный резистор 5, определ ющий совместно с резистором 12 коэффициента передачи выходного сигналаoutput signal. In the initial state, the switch 4 and the key 14 are in the lower position, the switch 6 and the key 10 are in the upper position. The output signal is read from the amplifier 7 of the storage unit 1. The input signal is fed through a resistor 3 and a switch 4 to the input of the amplifier 11 of the storage unit 2. At the same time, it is multiplied by a factor K selected by the variable resistor 3 and resistor 12 and satisfying the equality the coupling of the amplifier 11 is broken and from the resistor 12 to the ago input is supplied a b1 input signal from the storage unit 1 via the variable resistor 5, which together with the resistor 12 of the output signal

. находитс  в режиме слежени . На его выходе. is in tracking mode. On his way out

образуетс  напр жение ошибки, величина и знак которого определ ютс  входными сигналами. Это напр жение через ключ .14 подаетс  на вход запоминающего элемента 13. В контуре записи обеспечиваетс  отрицательна  обратна  св зь. Под действием управл ющего напр жени  запоминающий элемент 13 отрабатыва,ет эту ошибку, в результате чего уравниваютс  токи во входной цепи усилител  11.an error voltage is generated, the magnitude and sign of which are determined by the input signals. This voltage, via a switch .14, is applied to the input of the storage element 13. Negative feedback is provided in the recording loop. Under the action of the control voltage, the memory element 13 triggers this error, as a result of which the currents in the input circuit of the amplifier 11 are equalized.

Claims (3)

В следующем такте в режим слежени  (записи) переводитс  запоминающий блок 1, а в режим считывани  - запоминающий блок 2. Переключатель 4 и ключ 14 перевод тс  в верхнее положение, а переключатель 6 и ключ 10 - нижнее. Записанный сигнал считываетс  через пе- ре лючатель 6 с выхода усилител  11. Входной сигнал поступает через резистор 3 с весом К переключатель 4 на вход усилител  7. Обратна  св зь, осуществл ема  через резистор 8 - разорвана. Высодной сигнал с запоминающего блока 2 с весом через переменный резистор 5 и резистор 8 также подаетс  на вход усилител  7. Суммарное напр жение с выхода усилител  7 лодаетс  на вход запоминающего элемента 9, отрабатывающего этот сигнал. После следующего-срабатывани  всех контактов весь шкл повтор етс . Если сопротивление переменного резистора 5 равно , то коэффициент передачи выходного сигнала K-, / СЯ 6-vTZjVR |R 81 Kgttl устройство работает в режиме дискретного интегрировани . На выходе при этом имеем: . Благодар  тому, что в предлагаемом устройстве резисторы 8 и 12 используютс  в режиме записи выходного сигна- .ла как входные, а в режиме считывани  записанных сигналов - как резисторы обратной св зи, достигаетс  автоматическа  установка коэффициентов передачи сигналов ме-,хпу запоминающими бл.оками 1 и 2, равных единице. Посто нна  времени интегрировани  зависит от коэффициента передачи вхоД ного Сигнала К /J и интервала квантовани  Т и равна Т . При использовании устройства в адаптивных системах, когда объект нестацио:нарен , не имеет смысла брать результаты опытов с одинаковым .весом, так как ценность старой информации значительно ниже новой, потому что стррые данные могут не соответствов.ать деиствительности . В этих случа х необходим алгоритм забывающий старые значени  Напрймер, в алгоритме с экспоненциальной пам тью слагаемые, вход щие 6 су1«- му, берутс  с весом, экспоненциально /бы вающим по мере удалени  от момента -fc . . Аналогична этому алгоритму и формула рекуррентного уравнени  экепотГёнШального сглаживани  первого пор дка,ПриК оСиКгИ-оС предлагаемый дискретный интегратор реализует алгоритмы экспоненциального сглаживани : ( t,r-ocu /4.,,), 7 8 где сС - коэффициент сглаживани . Так как запоминаюишё элементы 9 и v 13 в режиме записи компенсируют входные сигналы, на выходе усилителей 7 и Ц в режиме считывани  образуютс  после инвертировани  выходные сигналы той же пол рности, что и входные. , Поэтому предлагаемое устройство в третьем инвертирующем усилителе не нуждаетс . Предлагаемый дискретный интегратор обладает р дом преимуществ по сравнению с устройством дл  скольз щего усреднени  переменного параметра. Благодар  наличию ключей на выходах каждого из усилителей запоминающих блоков и св зи между ними через переменный резистор удалось, при использовании устройства в режиме интегрировани  (сопротивление резистора 5 равно нулю) автоматически получать коэффициенты передачи между этими блоками, равные единице. Это также облегчает использо- ванне устройства и в режиме сглаживани , так как требует меньщего числа настроек. Предлагаемое устройство обладает теми же функциональными возможност ми , что и прототип, однако содер- жит на 1 усилитель и на 3 резистора меньше. Формула изобретени  Дискретный интегратор, содержащий запоминающие блоки, каждый из которых выполнен на операционном усилителе, ко входу которого подключены запоминаю-. щий элемент и один вывод резистора обратной св зи, входы запоминающих блоков через первый переключатель и переменный масштабный резистор соединены со входом интенгратора, второй переключатель , включенный на выходе интегратора и датчик временных интервалов, соединенный с управл ющими входами переключателей , отличающийс  тем, что, c целью повьплёни  точности Упрощени  устройства, он содержит дополнительный переменный масщтабный резистор, а в каждый запоминающий блок введен ключ, переключающий контакт которого соединен с выходом операдионно . замыкающей размыкающий контакты ключа первого запоминаю щего блока соединены соответственно с запоминающим элементом и другим выводом резистора обратной св ,зи операцион- 770 . ,-. -. ного усилител  этого блока, а замыкающий и ра-змыкающйй контакты ключа вто рого запоминающего блока соединены соответственно с другик вьтодом резистора обратной св зи и с запоминающим элементом второго запоминающего блока, при этЬм размыка ющий контакт ключа первого запоминающего блока и замыкающий контакт ключа второго запоминающего блока подключены к вьтодам дополнительного переменного масштабного резистора н ко входам второго переключите 8 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные мащины -Мир, М., 1968, с.1О4. In the next cycle, the storage unit 1 is transferred to the tracking mode (recording), and the storage unit 2 is transferred to the read mode. The switch 4 and the key 14 are moved to the upper position, and the switch 6 and the key 10 are moved to the lower position. The recorded signal is read through switch 6 from the output of amplifier 11. The input signal goes through resistor 3 with weight K switch 4 to input of amplifier 7. The feedback through resistor 8 is broken. The output signal from the storage unit 2 with the weight through the variable resistor 5 and the resistor 8 is also fed to the input of the amplifier 7. The total voltage from the output of the amplifier 7 is fed to the input of the storage element 9, which is running this signal. After the next all-triggering of all contacts, the entire hub is repeated. If the resistance of the variable resistor 5 is equal, then the output signal transfer ratio K-, / СЯ 6-vTZjVR | R 81 Kgttl the device operates in the discrete integration mode. At the output, we have:. Due to the fact that in the proposed device, the resistors 8 and 12 are used in the recording mode of the output signal as input, and in the read mode of the recorded signals as feedback resistors, the automatic transmission of signal transfer factors by means of memory blocks is achieved. 1 and 2, equal to one. The constant integration time depends on the K / J input signal transfer ratio and the quantization interval T and is equal to T. When using the device in adaptive systems, when the object is unsteady: it is not worth it, it does not make sense to take the results of experiments with the same weight, since the value of the old information is much lower than the new one, because the strict data may not correspond to reality. In these cases, the algorithm for forgetting old values is needed. In the algorithm with exponential memory, the terms that are included in the 6th time are taken with a weight that would exponentially / as they move away from the moment -fc. . Similar to this algorithm and the formula of the recurrent equation of the first order smoothing smoothing, PIC ICGI-OS, the proposed discrete integrator implements exponential smoothing algorithms: (t, r-ocu / 4.), 7 8 where cC is the smoothing coefficient. Since the memorized elements 9 and v 13 in the write mode compensate for the input signals, at the output of the amplifiers 7 and C in the read mode, output signals of the same polarity as the input signals are formed after inverting. Therefore, the proposed device in the third inverting amplifier does not need. The proposed discrete integrator has several advantages over a device for sliding averaging a variable parameter. Due to the presence of keys at the outputs of each of the amplifiers of the storage units and the connection between them through a variable resistor, when using the device in the integration mode (the resistor 5 is equal to zero), the transfer coefficients between these units are automatically equal to one. It also makes it easier to use the device in the smoothing mode, as it requires fewer settings. The proposed device has the same functionality as the prototype, however, it contains 1 amplifier and 3 less resistors. Claims of the invention A discrete integrator containing memory blocks, each of which is made on an operational amplifier, to the input of which is connected a memory. A single element and one output of the feedback resistor, the inputs of the storage units through the first switch and the variable scale resistor are connected to the input of the intranitor, a second switch connected to the output of the integrator and a time sensor connected to the control inputs of the switches, characterized in that, c The purpose of the device is to simplify the accuracy of the device, it contains an additional variable mass resistor, and in each storage unit a key is inserted, the switching contact of which is connected to the output peradionno. closing the opening contacts of the key of the first storage unit are connected respectively to the storage element and another output of the feedback resistor, operating unit 770. , -. -. the amplifier of this unit, and the closing and opening contacts of the key of the second storage unit are connected respectively to another feedback resistor and with the storage element of the second storage unit, with the opening contact of the key of the first storage unit and the closing contact of the key of the second storage unit connected to the signals of the additional variable scale resistor on the inputs of the second switch 8 Information sources taken into account during the examination 1. Korn G., Korn T. Electronic analog and analog-digital computing systems -Mir, M., 1968, p.1O4. 2.Авторское свидетельство СССР 271126, кл. Q 06 G 7/18, 1968. 2. Authors certificate of the USSR 271126, cl. Q 06 G 7/18, 1968. 3.Авторское свидетельство СССР № 2655,74, кл. G 06 в 7/12, 1968 ( прототип).3. USSR author's certificate number 2655,74, cl. G 06 7/12, 1968 (prototype). ж Jf IWell Jf I
SU752124758A 1975-04-07 1975-04-07 Digital integrator SU705468A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752124758A SU705468A1 (en) 1975-04-07 1975-04-07 Digital integrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU752124758A SU705468A1 (en) 1975-04-07 1975-04-07 Digital integrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU705468A1 true SU705468A1 (en) 1979-12-25

Family

ID=20616345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU752124758A SU705468A1 (en) 1975-04-07 1975-04-07 Digital integrator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU705468A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2876004A (en) Speed measurement and control
US3676661A (en) Voltage-time-voltage computation circuit using r-c exponential decay circuits to perform multiplication, division, root-finding and logarithmic conversion
SU705468A1 (en) Digital integrator
US4371850A (en) High accuracy delta modulator
ES8605926A1 (en) Direct current differential amplifier arrangement, especially for the measurement of slowly varying weak voltages.
US3514700A (en) Voltage ratio computer
GB1509795A (en) Processing information signals
SU543945A1 (en) Pulse frequency function converter
SU647692A1 (en) Slipping average determining arrangement
SU943750A1 (en) Frequency multiplier
SU576611A1 (en) Analogue memory
SU376783A1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE AVERAGE VALUE OF STATIONARY RANDOM PROCESSES
SU849244A1 (en) Analogue solving unit
SU389515A1 (en) INTEGRATOR
SU1166144A1 (en) Device for integrating d.c.
SU134480A1 (en) Device for playing a step function of two independent variables
SU732901A1 (en) Device for multiplying analog signal by rotation angle
SU1348663A1 (en) Device for measuring temperature profile
SU648985A2 (en) Arrangement for measuring characteristics photographic systems
SU834769A1 (en) Analogue storage
SU928369A1 (en) Integrator
SU641352A1 (en) Extremum determining device
SU739560A1 (en) Device for determining coefficients of differential equations for linear objects
SU877568A1 (en) Device for differentiating slowly varying electric signals
SU1388954A1 (en) Analog device for fetching and stroring information