Устройство для вычисления аэродинамическихпараметров

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ союз Советских

Социалистических

Республик

"-авпсимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 42m!, 15/50

Заявлено 28Л".1969 (№ 1335194/18-24) с присоединением заявки ¹ комитет по делам.х1ПК G 06f 15/50

УДК 681.3:51(088.8) Приоритет изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14 т 11.1970. Бюллетень ¹ 23

Дата опуоликования описания З.XI.1970

ABToI1ы изобретения А. К. Айламазян, В. П. Белотелов, В. В. Допгополов, В. Г, Кравцов, Т. М. Лоза, H. В. Маркина и М. Д. Хахин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ Bbl×ÈÑËEHÈß АЗРОДИНАМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к специализированным цифровым вычислительным устройствам.

Получение аэродинамических параметров на борту летательных аппаратов (высоты, скорости, числа Л1, температуры и др.) в настоящее время осуществляется при помощи приборов, вычисляющих вышеназванные параметры вычислительными устройствами непрерывного действия. Известные приборы имеют недостатки, прису1цие вычьслительныв! машинам непрерывного действия, главный из которых — ограниченная точность вычисляемых величин.

Вычисление аэродинамических параметров можно производить при помощи вычислительных устройств дискретного действия. Это дает возможность получать результаты вычислений с любой точностью. Однако применение таких устройств в приборах, предназначенных для работы на борту летательных аппаратов, ограничивается громоздкостью и сложностью их электрических схем, что, в свою очередь, влияет на веса и габариты приборов.

Предлагаемое устройство отличается тем, что старшие разряды одного из регистров арифметического устройства соединены через вентили, управляемые дешифратором и блоком выработки импульсов, с младшими разрядами адресной части регистра команд устройства управления, старшие разряды и кодовая часть которого соединен!>! с блоком памяти.

На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — его развернутая блок-схема с виутрешшми связями, показывающими каналы прохождения информации отдельными узлами устройства.

Устройство состоит из преобразователя П первичной информации в двоичный код. вы10 числителя В, блока регистрации и управления БУ, сдвигового регистра 1, сумматора 2, сдвигового регистра 8 — 4, особой группы вентилей 5, регистра команд 6 — 8, счетчика адресов команд, дешифратора команд 10, блока

15 выработки управля!ощпх импульсов и памяти

12 — 11.

Вычислитель представляет собой устройство дискретного действия последовательного типа с фиксированной запятой и длиной сло20 ва 15 двоичных разрядов. Система команд— одноадресная. Быстродействие — 4,2 тыс. операций в сек. Время вычисления всех параметров — 0,25 сек.

Вычисление аэродиHàìè÷åcê!!х параметров

25 сводится к решению нескольких алгебраических ураьнений, два из которых имеют 14-10 степень. Решение всех этих уравнешш в реальном масштабе Време!1!! .аким-либо imc:!e!1ным методом требует вычислителя с произво30 дительностью порядка 500 тыс. коротких

276528

55 арифметических операций в сек. Вес и габариты такого вычислителя получаются большими, что, в свою очередь, снижает его надежность.

Очень эффективный способ уменьшения времени, затрачиваемого на определение требуемого значения функции, а равно уменьшения количества операций при заданном быстродействии, состоит в использовании таблиц.

В этом случае в долговременной памяти прибора помещают узловые значения функции и набор таких чисел, которые обеспечивают возможность осуществления интерполяции для определения промежуточных значений функций с требуемой точностью. Аргументом для выборки значений функции из таблиц является первичная информация, выдаваемая датчиками, находящимися в преобразователе первичной информации. Алгоритм выборки из таблиц оказывается самым простым в том случае, когда основной промежуток функции разбит па 2 " равных подинтервалов, где m — целое число. Если общее число двоичных разрядов равно m+k, то логическое умножение кода аргумента на константу, содержащую единицы в m старших разрядах и нули в Й младших, позволяет сформировать адрес некоторого узлового значения функции.

Введение в вычислитель определенной связи для передачи информации с одного из регистров арифметического устройства позволило значение аэродинамических параметров не вычислять, а довольно просто выбирать пз таблиц, записанных в памяти прибора. При таком построении вычислителя можно исключить сложные вычислительные процессы решения алгебраических уравнений иттерационным или другим численным методом, а следовательно, и сам вычислитель может иметь гораздо меньшее быстродействие. Более того, записав в память еще и таблицы логарифмов и антилогарифмов, можно еще больше упростить вычислитель, так как этим самым исключаются операции «умножения» и «деления», а вышеназванные операции в этом случае выполняются путем сложения пли вычитания логарифмов.

Следует отметить, что промежуточные значения функции вычисляются методом кусочно-линейной аппроксимации.

Работает прибор следующим образом.

Входная информация в виде статического и динамического давлений, температуры торможения и угла атаки из преобразователя П первичной информации поступает на первый сдвиговой регистр 1, отсюда через одноразрядный сумматор 2 переписывается па вто5

35 рой регистр 8 — 4 арифметического устройства и при необходимости записывается в оперативное запоминающее устройство (память)

14. Значения давлений и температуры торможения являются аргументами высоты, скорости, числа М, и др., таблицы узловых значений которых записаны в долговременной памяти И. По m старшим разрядам (в нашем случае пять) производится обращение в таблицу за узловым значением функции. Для этого содержимое m разрядов второго регистра 8 — 4 через вентили 5 переписывается в младшие разряды регистра команд б. К этому времени в средней части регистра команд 7 находится номер таблицы необходимой функции, а в старшей части регистра команд 8— код операции, выбранные из накопителя программы (памяти) 12. В результате в регистре команд б — 8 сформировалась команда выборки функции, соответствующая данному аргументу, где б, 7 — адрес, а 8 — код операции, по которому выбирается соответствующая шина на дешифраторе команд 10. Избранная шина с дешифратора команд управляет вентилями 5 переписи.

Код младших девяти разрядов аргумента, находящийся во втором регистре 4, служит для получения поправки к узловой части функции методом кусочно-линейной аппроксимации. При этом используются таблицы логарифмов и аптилогарифмов, адрес выборки из которых также формируется через связь. Управление выборкой команды из накопителя программ осуществляет счетчик адресов команд 9. Общая синхронизация работы всего прибора осуществляется блоком выработки управляющих импульсов 11.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления аэродинамических параметров, например высоты, скорости, числа М, содержащее преобразователи первичной информации в двоичный код, присоединенные через сдвиговый регистр и сумматор на вход арифметического устройства, блок памяти, дешифратор, блок выработки импульсов, устройство управления и блок регистрации, отлича(ощееся тем, что, с целью упрощения электрической схемы и уменьшения габаритов, старшие разряды одного из регистров арифметического устройства соединены через вентили, управляемые дешифратором и блоком выработки импульсов, с младшими разрядами адресной части регистра команд устройства управления, старшие разряды и кодовая часть которого соединены с блоком памяти.

276528 и

Составитель Л. В. Скобелева

Редактор Е. В. Семанова Техред 3. Н. Тараненко Корректор H. Л. Бронская

Заказ 2902/ll Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2