устройство для определения экстремума функции
Классы МПК: | G06G7/18 для интегрирования или дифференцирования |
Автор(ы): | Фесенко Александр Иванович, Штейнбрехер Валерий Васильевич, Шленкин Владимир Семенович, Климчиков Владимир Иванович |
Патентообладатель(и): | Фесенко Александр Иванович, Штейнбрехер Валерий Васильевич, Шленкин Владимир Семенович, Климчиков Владимир Иванович |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-06-30 публикация патента:
27.09.1996 |
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности, к устройствам для определения экстремумов медленно изменяющихся функций. Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Устройство содержит блок задержки 1, триггер 5, узел 2 вычитания, частотно-импульсный преобразователь напряжения 4, инвертор 6 и усилитель 3. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Устройство для определения экстремума функции, содержащее триггер и узел питания, первый вход которого соединен с входом блока задержки и с входом устройства, отличающееся тем, что в него введены частотно-импульсный преобразователь напряжения, инвертор и усилитель, вход которого соединен с выходом узла вычитания, а выход, являющийся выходом устройства, через их последовательно соединенные частотно-импульсный преобразователь напряжения и триггер подключен к первому управляющему входу блока задержки и входу инвертора, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока задержки.Описание изобретения к патенту
Предполагаемое изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для определения экстремумов медленно изменяющихся функций. Известно дифференцирующее устройство, содержащее делитель частоты, двоичный умножитель, реверсивный счетчик вычитания [1]Недостатком устройства является пониженная точность дифференцирования. Наиболее близким к предполагаемому по структуре построения является дифференцирующее устройство, содержащее блок задержки, вход которого объединен с первым входом вычитающего устройства и входом дифференцирующего устройства, а выход соединен со вторым входом вычитающего устройства, выход которого соединен со входом схемы "ИЛИ" и RS-триггера [2]
Недостатком устройства, принятого за прототип, является низкая точность работы при определении экстремумов медленно изменяющихся функций. Целью предполагаемого изобретения является повышение точности работы устройства для определения экстремума функции. В предполагаемом устройстве эта цель достигается тем, что оно дополнительно снабжено двукратным частотно-импульсным преобразователем напряжения, выход которого через последовательно соединенные триггер со счетным входом и инвертор подключен к входам блока задержки, а вход связан с выходом устройства и через последовательно соединенный усилитель соединен с выходом вычитающего устройства. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается наличием нового блока двуквадрантного частотно-импульсного преобразователя напряжения и введением обратной связи с выхода устройства к схеме управления временем задержки блока задержки. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявленного решения с другими техническими решениями показывает, что введение в заявленное устройство для определения экстремума функции дополнительно преобразователя напряжения в частоту с указанными связями с остальными элементами схемы, применение блока задержки с регулируемым временем задержки за счет введения обратной связи приводят к повышению точности работы устройства для определения экстремума медленно изменяющихся функций. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для определения экстремума функции. Устройство содержит блок задержки 1 с регулируемым временем задержки, узел вычитания 2, усилитель 3, соединенный с выходом устройства и цепью обратной связи из последовательно соединенных двуквадрантного частотно-импульсного преобразователя напряжения 4, триггера 5 со счетным входом и инвертора 6, соединенного входом и выходом с входами управления блока задержки 1. Устройство для определения экстремума функции работает следующим образом. Частота следования импульсов преобразователя 4
Fвых К1, К1 пост. прямо пропорциональна напряжению на его входе и независимо от полярности определяет время задержки блока задержки 1. Входное напряжение Uвх подается непосредственно и через блок задержки 1 на входы узла вычитания 2, на выходе которого формируется разностное напряжение
U = Uвх(t)-Uвх(t-),
где t время;
время задержки блока 1. Разностное напряжение DU усиливается усилителем 3 с коэффициентом усиления К и поступает на выход устройства.Время задержки блока 1 определяется модулем уровня выходного напряжения Uвых. устройства, т.е. t = (Uвых) или = (t).
При Uвх стремящемся к нулю, значение (t) будет соответствовать величине min. В области экстремума выполняется равенство
Uвх(t1)=Uвх(t1-min).
Соответственно, характерное время tmax определяется из соотношения
(2)
На фиг.2 приведен график изменения исследуемой функции Uвх(t). Примером технического решения выполнения блока задержки с перестраиваемым временем задержки является микросхема К 528 БР 2. Применение блока задержки с регулируемым временем задержки позволяет осуществить изменение выходного сигнала устройства для определения экстремума функции в широких пределах при определении характерного времени "нулевым" методом измерения с минимально возможным временем задержки, что особенно важно при контроле медленно изменяющихся во времени функций. Положительный эффект заключается в повышении точности определения экстремума медленно изменяющихся функций за счет введения обратной связи в устройство.
Класс G06G7/18 для интегрирования или дифференцирования