Устройство для определения модуля двумерного вектора

*! в а

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>432533

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлс;io 17.04.73 (21) 1607872/18-24 с пр !соединен::е..i заявки—! ! ! (53) 1 Д!(68!.335 (088.8) Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритст—

0nv6ликовано 15.06.74. Бюллетень М 22

Дата опубликования описали.": 18.08.75 (72) А!втор изобретения

Ю. И. Петренко

Ордена Ленина Институт проблем управления (автоматики и телемеханики) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ

ДВУМЕРНОГО ВЕКТОРА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны вычислительные устройства, определяющие модуль вектора при помощи кусочно-плоскостной аппроксимации. При повышении требуемой точности количество плоскостей растет, что приводит к значительному увеличению объема оборудования и, следовательно, к ограничению точности устройств.

Цель изобретения — расширение динамического диапазона и повышение точности устройства. Для этого в устройство дополнительно введены блоки выбора максимального значения, причем блоки выделения модуля координат вектора соединены с входами первого 1Ь сумматора и первого блока выбора максимального значения, выход каждого блока выбора максимального значения соединен с одним из входов последующего блока выбора максимального значения и входом последующего сумматора, второй вход которого связан с выходом предыдущего сумматора и другим входом соответствующего блока выбора максимального значения.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показана диаграмма работы устройства на первом шаге.

При помощи блоков 1 выделения модуля координат векторов произвольный вектор с координатами х и д преобразуется в равный ему по модулю вектор ОЛ с коордпнатамп х, = х, у, = — i, находящийся в первом квадрантс (см. фиг. 2). В качестве первого приблпжения модуля вектора ОМ можно прпнять ту координату, значение которой больше (см. !1

Повышение точности определения модуля вектора достигается переходом к новой косоугольной системе координат, заключающей исходный вектор в нервом квадранте (см. угол ВОС па фиг. 2}. Координатами вектора в этой новой системе координат, оси которой образуют угол 45, являются проекция вектора на биссектрису ОС угла между положительными направлениями старой системы координат и максимальная по абсолютной величине координата (см. уа на фиг. 2). Проекцию вектора на заданное направление находят прп помощи суммирования координат вектора, а блок 2 выбора максимального значения производит выбор той координаты, значение которой больше. Если в качестве второго приближения принять большую по абсолютной величине координату в новой системе координат, то неопределенность задания направления вектора уменьшается до 22,5, а

432533 точность определения модуля вектора увеличивается примерно в 4 раза.

Введя в устройство еще один сумматор 3 и олин блок выбора максимального значения, можно перейти к следующей косоугольной системе координат, заключающей исходный вектор в первом квадранте, угол между осями координат которой уменьшается еще в два раза и т. д. Наконец, при помощи выходного сумматора определяется проекция вектора на биссектрису первого квадранта последней косоугольной системы координат, которая используется в качестве модуля исходного вектора (при последней операции неопределенность задания направления вектора уменьшается еще в два раза и в этом смысле выходной сумматор заменяет блок выбора максимального значения) .

Преимуществом данного устройства является то, что относительная ошибка определения модуля вектора очень быстро уменьшается с ростом объема аппаратуры. Если в устройство входят n + 1 сумматор и п блоков выбора максимального значения, неопределенность в определении направления век1С тора не более — — 2 " рад, а относительная

1(ft ошибка не более — 1 — cos — — — ). Для зна2

2н+2 ченнй n = 1, 2, 3, 4,... эта ошибка составляет соответственно 4 /О, 1 /О, 0,25 /о, 0,0б /о...

Небольшой объем требуемого ооорудованпя позволяет в качестве сумматоров, схем выделения модуля и выбора максимального зна5 чения использовать сумматоры прецизионй ные ограничители и селекторы на операционных усилителях, что обеспечивает высокую точность, хорошие частотные свойства и большой динамический диапазон устройства.

Предмет изобретения

Устройство для определения модуля двумерного вектора, содержащее блоки выделения модуля координат вектора и сумматоры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения динамического диапазона, оно дополнительно содержит блоки выбора максимального значения, причем выходы блоков выделения модуля координат вектора соединены с входами первого сумматора и первого б,чока выбора максимального значения, выход каждого блока выбора максимального значения соединен с одним из вхо25 дов последующего блока выбора максимального значения и входом последующего сумматора, второй вход которого связан с выходом предыдущего сумматора и другим входом соответствующего блока выбора максимального значения.

<Х00

2 У

У

В

У11

Хр А

Риг.2

Составитель С. Белан

Техред Е. Борисова

Корректор И. Симкина

Редактор T. Юрчикова

Тип. Харьк. фил. пред, «Патент»

Заказ 264/756 Изд. № 1711 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5