SU940181A1 - Устройство дл преобразовани координат - Google Patents

Устройство дл преобразовани координат Download PDF

Info

Publication number
SU940181A1
SU940181A1 SU802985087A SU2985087A SU940181A1 SU 940181 A1 SU940181 A1 SU 940181A1 SU 802985087 A SU802985087 A SU 802985087A SU 2985087 A SU2985087 A SU 2985087A SU 940181 A1 SU940181 A1 SU 940181A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
adder
inputs
adders
Prior art date
Application number
SU802985087A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Ильич Петренко
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Проблем Управления
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 Проблем Управления filed Critical Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority to SU802985087A priority Critical patent/SU940181A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU940181A1 publication Critical patent/SU940181A1/ru

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КООРДИНАТ

Claims (4)

  1. Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  выполнени  операции преоб разовани  координат вектора при повороте осей координат. Известны устройства преобразовани  координат, выполн ющие операцию преобразовани  координат вектора при повороте осей системы координат, (ротаторы ) , содержащие синусный и косинусные функциональные преобразователи , четыре множительных блока и су маторы 1 . Недостатком данных устройств  вл етс  их сложность. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее два множительных блока и четыре сумматора , первые входы первого и второго сумматоров соединены с первым входом устройства, а первые входыТретьего и четвертого сумматоров - с вторым входом устройства, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора и первым входом устройства, второй вход третьего сумматора - с выходом четвертого сумматора и вторым выходом устройства, выходы первого и третьего сумматоров соединены соответственно с первыми входами первого и второго множительных блоков, иторые входы которых объединены между собой и соединены с третьим входом устройства, а выходы п€.рвого и второго множительных блоков соединены, с вторыми входами соответственно четвертого и второго сумматоров
  2. 2. В известном устройстве входные сигналы - координаты вектора в исходной системе - подают одновременно на несколько входов схемы, реализующей операцию умножени  вектора на матрицу. Элементы этой матрицы иэмен ют , подава  угловую величину на входы множительных блоков. Таким образом, исходный вектор подвергаетс  линейному преобразованию с коэффициентами ,  вл ющимис  дробно-линей ными функци ми угловой переменной, а теоретически эти коэффициенты линейного преобразовани , как известно, должны быть равны по абсолютной величине синусу и косинусу угловой переменной . .Поэтому устройство принципиально не может реализовать точное преобразование координат вектора . Анализ показывает, что погрешность преобразовани  возрастает вмес те с расширением диапазона изменени  угловой переменной, достига  величины пор дка 1% при работе в пределах 90. Поэтому практически при построении такого устройства используют трехступенчатое преобразование вектора. Сначала производ т дискретный поворот вектора на углы, кратные 90, затем на углы, кратные 11, 25, использу  схемы умножени  на матрицы, коэффициенты которых ввод т при помощи управл емых делителей, после чего производ т интерпол цию в пределах 1:11,25°, при помощи аналогового устройства преобразовани  координат, рассмотренного выше. Это приводит к усложнению устройства и увеличению погрешности примерно до 0,. Цель изобретени  - упрощение устройства и повышение точности его работы. Поставленна  цель достигаетс  тем ЧТО устройство преобразовани  коорди нат, содержащее два множительных бло ка и четыре сумматора, первые входы первого и второго сумматоров соединены с первым входом устройства, а первые входы третьего и четвертого сумматоров - с вторым входом устройства , второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора и первым выходом устройства, второй вход третъего сумматора - с выходом четвертого сумматора, и вто рым выходом устройства, выходы первого и третьего сумматоров соединен соответственно) с первыми входами пе вого и второго множительных блоков, вторые входы которых объединены меж ду собой и соединены с третьим входом устройст ва, а выходы первого и второго множительных блоков соединены с вторыми входами соответствен но четвертого и второго сумматоров, дополнительно содержит функциональный преобразователь, включенный меж третьим входом устройства и вторыми входами множительных блоков. Функциональный преобразователь содержит сумматор, положительный и отрицательный квадраторы, первый вход сумматора и входы обоих квадраторов объединены и служат входом функционального преобразовател , выходы квадраторов подключены к второму и третьему входам сумматоров, выход которого  вл етс  выходом функционального преобразовател . Функциональный преобразователь содержит сумматор и два множительных блока, первый вход сумматора, оба входа первого и первый вход второго множительных блоков объединены и служат входом функционального преобразовател , выход первого множительного блокг подключен .к второму входу второго множительного блока выход второго множительного блока присоединены к второму входу сумматора, выход которого служит выходом функцио нального преобразовател . Функциональный преобразователь содержит два сумматора и два множительных блока, первые входы первого и второго сумматоров и объединенные входы первого множительного блока соединены между собой и служат входом функционального преобразовател , выход первого сумматора подключен к первому входу второго множительного блока, второй вход которого соединен с выходом первого множительного блока , выход второго множительного блока присоединен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и  вл етс  выходом функциональ Hoio преобразовател . На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства преобразовани  координат; на фиг.2, 3 и f - функциональные схемы вариантов выполнени  функционального преобразовател . Устройство преобразовани  координат (фиг.1) содержит множительные блоки 1 и 2, сумматор ы 3-6 и функ-: циональный преобразователь 7. Последний может быть универсальным, специализированным, либо выполненным на основе двух квадраторов - положительного 8 и отрицательного 9 и сумматора 1-0 (фиг.2, согласно другим вариантам выполнении, функциональный преобразователь 7 содержит сумматор .11, множительные блоки 12 и 13(фиг.З) 5 либо сумматоры и 15 и множительные блоки 16 и 17 (Оиг.. Операци  преобразовани  координа вектора при повороте осей координат в устройстве производитс  следующим образом(фиг. 1 . Сигнал Xf , соответствующий перв координате преобразуемого вектора, поступает на первый вход устройства и далее на первые входы первого 3 и второго k сумматоров, a сигнал Y , соответствующий второй координате преобразуемого вектора, на второй вход устройства и далее на первые входы третьего 5 и четвертого 6 сум маторов. Выходные сигналы Х и УЗ,  вл ющиес  координатами преобразованного вектора, поступают на первый и второй выходы устройства с вы ходов второго k и четвертого 6 сумматоров соответственно, причем Y., подаетс  также на второй вход первого сумматора 3i а Y - на второй вход третьего сумматора 5. Выходы первого сумматора 3 и третьего сумматора 5 соединены соответственно с первыми входами первого 1 и второ го 2 множительных блоков, вторые входы)которых объединены между собо и соединены с выходом функционального преобразовател  7, вход которого  вл етс  третьим входом устройства , на который поступает сигнал , соответствующий угловой переменной j , Выход первого множительного блока 1 соединен с вторым входом четвертого сумматора 6, а выход второго множительного блока 2-е вторым входом второго сумматора , При соответствующем выборе величин и знаков коэффициентов суммировани , необходимом дл  правильной pa6oTbt устройства, при любых допустимых входных сигналах будут вы .полн тьс  следующие соотношени  Хз.- X5-i(Y, + Y)) (1) Xi-i(Y, -. Yj)) Y. ,.l(Xi + Xz)J . 1.1g(Xi + Н - F((2) заданна  функци  преобразовани  угловой переменной f . Можно показать , что если функциональный преобразователь воспроизводит функцию вида f-arc iM преобразование (1) эквивалентно преобразованию i Xj, X|CosY Y Х , Y., причем методическа  погрешность равна нулю. Функци  (3J - гладка , монотонна  и может быть легко рассчитана в табличном виде. Устройство, выполненное по схеме фиг.1, может удовлетворительно работать при углах поворота осей системы координат вплоть до 120-150 , а его погрешность зависит только от погрешности используемых в нем аналоговых элементов. При необходимости работа в более широком диапазоне yi- лов может быть обеспечена либо переключением знака входных сигналов (что соответствует вычитанию углов, кратных±90 либо последовательным включением устройств. В обоих случа х достаточно иметь лишь один функциональный преобразователь. Если не требуетс  точность преобразовани  лучше, чем 1-2, устройство преобразовани  координат может быть упрощенр, с этой целью функциональный преобразователь выполн ют по схеме фиг.2. При этом сигнал Y , соответствующий угловой переменной, поступает на первый вход сумматора 10 и входы положительного 8 и отрицательного 9 квадраторов. Выходные сигналы квадраторов поступают на второй и третий входы сумматора 10, выход которого  вл етс  выходом функциональ ,ного преобразовател , реализующего зависимость вида Z af - bf/f/. (5) Такое упрощенное устройство имеет погрешность пор дка 1,5-2% при изменении угловой переменной в пределах t 120°. Количество типов элементов, используемых в устройстве, можно уменьшить до двух, выполнив функциональный преобразователь по схеме фиг.ЗВ этом случае сигнал Y , соответствующий угловой переменной, поступает на первый вход сумматора 11, оба входа первого 12 и первый вход второго 13 множительных блоков, выход первого множительного блока 12 присоединен к второму входу второго множительного блока 13, выход которого присоединен к второму входу сумматора 11. Выход последнего слу жит выходом функционального пп« об79 рэзовател , реализуюи4его зависимость вида Z аТ t (б) Погрешность такого ротатора также составл ет около 1, в диапазоне изменени  угловой переменной ± 1 20°. Точность функционального преобразовател , а следовательно, и устройства преобразовани  координат мои но повысить, незначительно усложнив его, как показано на фиг.. Здесь сигнал f , соответствующий угловой переменной, поступает на первые вход первого 1 и второго 15 сумматоров и объединенные входы первого множительного блока 1б. Выходы первого множительного блока 16 и первого сум матора k соединены с входами второго множительного блока 17, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора 15. Выходвторого сум матора 15,  вл ющийс  выходом функционального преобразовател , соедине также с вторым входом первого сумма тора , В этом случае на выходе функционального преобразовател  получают зависимость вида аМ+bf Устройство с таким функциональным преобразователем может иметь погрешнесть 0,,5 в диапазоне изменени  угловой переменной в пределах 1г 150° , Предлагаемое устройство проще устройтсва-прототипа, так как не содержит компараторов дл  определени  моментов переключени  при достижении угловой переменной значений углов, кратных 90 и 11,25,, а также набора делителей и ключей дл  управлени  этими делител ми. Введение в устоойство функционального преобразовател  позвол ет устранить методическую пог решность при одновременном расширении диапазона допустимых изменений угловой переменной в 10-12 раз, Отсутствие переключательных элементов позвол ет все вычислени  производить в аналоговом виде, и тем самым, повысить быстродействие устройства при мерно на пор док. В тех случа х, когда томность устройства не  вл етс  определ ющим критерием, предлагаемое исполнение функционального пр образовател  позвол ет еще более упростить и удешевить его, уменьшить разнотипность его блоков и реализовать его полностью на типовых интегральных элементах. Упрощение структурн,; устройства преобразовани  координат позвол ет реализовать, его в виде самосто тельного элемента в интегральном исполнении . Кроме того, его можно использовать в аналоговых и гибридных вычислительных у(;тройствах и системах как в качестве нового самосто тельног го блока, так и в виде простого и дешевого умножающего синусного и косинусного функциональных преобразователей . Таким образом, положительный эффект предлагаемого устройства заключаетс  в упрощении его, уменьшении разнотипности его элементов, повышении быстродейст.ви , технологичности и расширении допустимого диапазона изменени  угловой переменной при одновременном повышении точности за счет уменьшени  /методической; погрешности устройства вплоть до полного ее устранени . Формула изобретени  1. Устройство дл  преобразовани  координат, содержащее два множительных блока и четыре сумматора, перзые входы первого и второго сумматоров соединены с первым входом устройства, а первые входы третьего и четвертого сумматоров - с вторым входом устройства, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора и первым выходом устройства, второй вход третьего сумматора соединен с выходом четвертого сумматора и вторым выходом устройства , выходы первого и третьего сумматоров соединены соответственно с первыми входами первого и второго множительных блоков, вторые входы которых объединены и соединены с третьим входом устройства, а выходы первого и второго множительных блоков соединены с вторыми входами соответственно четвертого и второго сумматоров, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повышени  точности преобразовани  координат , оно дополнительно содержит функциональный преобразователь, вход которого соединен с третьим входом уст ройства, а выход - с вторыми входами множительных блоков. 2 Устройство по П.1, отличающеес  тем, что функциональный преобразователь содержит сумматор, положительный и отрицательный квадраторы, первый вход сум матера и входы обоих квадраторов объединены и  вл ютс  входом преобразовател , выходы квадраторов подключены к второму и третьему вхо дам сумматора, выход которого  вл етс  выходом функционального преобразовател .
  3. 3. Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что функциональный преобразователь содержит сумматор и два множительных блока, первый вход сумматора, первый и второй входы первого и первый вход второго множительных блоков объединены и  вл ютс  входом функционального преобразовател , выход первого множительного блока подключен к второму входу второго множительного блока, выход второго множительного блока присоединен к второму входу сумматора, выход которого  вл етс  выходом функционального преобразовател .
    lOlSl10
  4. 4. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что функциональный преобразователь содержит два сумматора и два множительных 5 блока, первые входы первого и второго сумматоров и первый и второй входы первого множительного блока объединены и  вл ютс  входом функционального преобразовател , выход
    первого сумматора подключен к первому входу второго множительного блока, второй вход которого соединен с выходом первого множительного блока, выход второго множительного
    5 блока присоединен к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и  вл етс  выходом функционального преобразовател .
    20Источники информации,
    прин тые во внимание при экспертизе
    1.Патент США N 3975625, кл. 235-189, опублик. 1976.
    2.Патент США № ,
    И кл.235-189, опублик. 1973(прототип)
    п
    Фиг.Ъ
SU802985087A 1980-09-16 1980-09-16 Устройство дл преобразовани координат SU940181A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802985087A SU940181A1 (ru) 1980-09-16 1980-09-16 Устройство дл преобразовани координат

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802985087A SU940181A1 (ru) 1980-09-16 1980-09-16 Устройство дл преобразовани координат

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU940181A1 true SU940181A1 (ru) 1982-06-30

Family

ID=20918894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802985087A SU940181A1 (ru) 1980-09-16 1980-09-16 Устройство дл преобразовани координат

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU940181A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2991462A (en) Phase-to-digital and digital-to-phase converters
KR940001147B1 (ko) 부분체 GF(2^m/2)을 이용한 GF(2^m)상의 연산방법 및 장치
JPS5827546B2 (ja) エンザンソウチ
SU940181A1 (ru) Устройство дл преобразовани координат
US3636338A (en) Continuous function generation
CN110633447A (zh) 基于fpga的球面距离定点计算方法及其计算装置
CN212569855U (zh) 一种激活函数的硬件实现装置
CN111860792A (zh) 一种激活函数的硬件实现装置和方法
SU758188A1 (en) Reversible coordinate converter
US3890496A (en) Variable 8421 BCD multiplier
SU805308A1 (ru) Устройство дл преобразовани сферическихКООРдиНАТ B пР МОугОльНыЕ
SU1001094A1 (ru) Устройство дл извлечени квадратного корн из суммы квадратов
SU1718243A1 (ru) Устройство дл вычислени пол рного угла
JP2595820B2 (ja) ガロア拡大体演算器
JPH0371331A (ja) 乗算器
SU708386A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код
SU980107A1 (ru) Устройство дл преобразовани декартовых координат
SU1278897A1 (ru) Устройство дл синусно-косинусного цифроаналогового преобразовани
SU822223A1 (ru) Цифро-аналоговый множительно- ТРигОНОМЕТРичЕСКий пРЕОбРАзОВАТЕль
Schmid An operational hybrid computing system provides analog-type computation with digital elements
SU731435A1 (ru) Устройство дл отображени графической информации на экране электронно-лучевой трубки
SU1465882A1 (ru) Устройство дл вычислени обратной величины
US6907441B2 (en) Square root extractor
SU1108441A1 (ru) Цифровой функциональный преобразователь
SU1078427A1 (ru) Устройство дл вычислени функций