Вычислительное устройство
a .-i gV;
° - 3 "- т3!Э- тт .ХИ!1.4О< 3К
Р ч1, Э!3>,,. ",зУ(lôé ; (, ф
ОЙИСА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
II ) 556453
CIll03 ЬЕЕ TCKIIII
С="яелнетннеских! "-=-" . .-:,. I!I!Hi<
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.12.75 (21) 2193495/24 (51) М. Кл. - G 06G 7/12 с присоедипсиисм заявки . )е
Г< сударстоенн! !й !<а яитет
Савета Миннетеоа СССР
iIO аЕЛЕЧ н".О» ЕтЕНЕй
i! с !!рытнй ("3) Пр оситет
Опубликовано 30.04,77. Еюллетепь № 16 (53) УДК 681.335(088.8) Дата опубликования описания 31.05.77 (72) Авторы изобретения
Ю. Ф. Мухопад, В. А. Молодкин и А. И. Федченко
Новосибирский электротехнический институт связи (71) Заявитель (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
Изоорстсппс относится к вычислительной технике и может быть использовало в автоматических системах управления технологическими проц"ссами и подвнжнымп объектами, в частности, для решения иашьгациснных заДВЧ П УIIPQB.TCIil"H ПЛ lBillD. Известны гычислптсльпыс устро icTEQ, в которых вь|рабатываются функции регулироваппя парамeTpoli Объектов или техн!3!ческих процессов В состВстствип с спгпаламп сОстОяния Об ьсктс!3. Те!кпс Выч!!слитсль:<ыс устройствQ ссдср?кат ипфсрмацисн?!Ы31! бlск .".QTHHI<0 матпипных пере»меиных, блок ис;очпикoB опорных папряжсп<гй и решающий блок, с выходов которого снп",230òñÿ значения функций регулирования ооьсктом (техпроцессом) (1, 2). IIc, Ост2тксм известных Вы 3пслительных устройств яв:гнется узкая рабочая полоса чQcтот (до 10- — 20 мгц) и мачо" быстродействие, что обусловлено свойствамп используемых в пих вычислительных цепей и управляемых Э Л СМ CH То В. Иаисолес близким техническим решением к изобрстсшпо является вычислительное устройство, содержащее блок датчиков машинных персме шых, блок уравновешивания и блок решающих мостов, две группы входов которого подключены соответственно к выхо,".2 3I блока lf CTO I II II HOB си с)3 Н Ы х пап)чя ?кс:iil il и блока управляемых элементов, а группа выходов подсоединсна к соответствующей группе входов блока детекторов баланса (3). 5 Такос устройство имеет невысокое быстродействие. Цель изобретения — повышение "«!!!2?II»lcской точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в 10 устройство введены блок фильтрации, три группы входов I оторого подключены к соот13РТсТВ3 l01IIIIAt l руппам выходов блока торов баланса, блока датчиков машинных псременны: и блока уравповсшивани>1, Q две 15 Epx Tllibl Выходов псдсседппс!!ы ющим группам входов сло а уравновсшиваНИЯ И ОЛОК2 УПР2!3.1ЯЕМЫХ Э <С<МЕНТОВ. Зто устройство имеет более высокое быстродействие. I"I2 чс))те?кс п)чиесдена схсма уcTpoHcTBQ. Опо содержит блок 1 источников опорных HQilp3I?I 25 микрспс.чсс!<оных 180 XIOcTQBbi?; схемах, блок 3 управляемы.; элементов, блок 4 детекторов баланса, бло 5 фильтрации, блок 6 уравноВсп пва?!Ия и блок 7 датчиков машш3ных переменных (позициямп 8 — 18 обозначены ши30 ны межблочных связей), 556453 Первая группа входов 18 блока 2 решающих мостов соединена с выходами блока 1 источников опорных напряжений, а вторая группа 10, 11 — с выходами блока 3 управляемых элементов (аттенюаторов, фазовращателей, дискретных резисторов, конденсаторов и др.). Выходы 15 блока 2 решающих мостов соединены с блоком 4 детекторов баланса (детекторов, фотоэлектронных у множителей и др.). Выходы 14 блока 4 детекторов баланса и входы блока 3 управляемых элементов соединены с блоком 5 фильтрации, состоящим из фильтров нижних и верхних частот и из полосовых фильтров. Входы 8, 12 и выходы 13 блока 5 фильтрации соединены соответственно с блоком 7 датчиков машинных переменных и с блоком 6 уравновешивания. Выходами устройства являются в общем случае выходы 16 блока уравновешивания и выходы 17 блока 2 решающих мостов. Блок 6 уравновешивания, в частности, выполняется на основе цифровых следящих систем. Вычислительное устройство работает как в замкнутом, так и в разомкнутом режимах. В разомкнутом режиме связи 13, 15 разрываются, а выходные сигналы снимаются только с шин 17. Информационные сигналы по шинам 8 с блока 7 датчиков машинных переменных через блок 5 фильтрации поступают на входы 9 блока 3 управляемых элементов и изменяют параметры управляемых элементов. Прохождение информационных сигналов через фильтры, кроме устранения их взаимного влияния, обеспечивают также развязку датчиков блока 7 от СВЧ-сигналов блока 1 источников опорных напряжений. При этом каждый из управляемых элементов блока 3 работает в строго определенной полосе частот, не перекрывающейся с полосой частот источников опорных сигналов. Сигналы на шинах 18 блока 1 — обычно узкополосные СВЧ-сигналы, а сигналы на шинах 10, 11 блока 3 — широкополосные сигналы управления (линейно-изменяющиеся напряжения, радио- и видеоимпульсы, непрерывные сигналы постоянного тока и др.). Изменение состояния управляемых элементов блока 3 приводит к разбалансу элементов блока 2 решающих мостов. Разбаланс фиксируется детекторами баланса блока 4, выходные сигналы которого, проходя по шинам 14, 13 через фильтры блока 5, где производится устранение несущих частот опорных источников, поступают в блок 6 уравновешивания. В блоке 6 формируются цифровые и аналоговые сигналы уравновешивания, направляемые по шинам 12 через соответствующие фильтры 40 блока 5 на входы 9 уравновешивания блока 3 управляемых элементов. Фильтры блока 5 обеспечивают также устойчивость цифровых следящих систем блока 6 уравновешивания, реализуют функциональное преобразование сигналов частотных датчиков, расположенных в блоке 7. Выполнение блока решающих мостов из кольцевых СВЧ микрополосковых мостов, их схем, реализующих набор основных операций: суммирование, вычитание, синусно-косинусное преобразование, обеспечивает при наличии блока 5 фильтрации расширение рабочей полосы при современной технологической основе до 1 — 1,5 ггЦ. Это позволяет применять устройство в контурах управления скоростными процессами. Устройство может быть использовано в качестве вычислителя параметров движения ве <тора на плоскости, а также в качестве вычислителя для системы автоматического регулирования параметров плазмохимического реактора. Формула изобретения Вычислительное устройство, содержащее блок датчиков машинных переменных, блок уравновешивания и блок решающих мостов, две группы входов которого подключены соответственно к выходам блока источников опорных напряжений н блока управляемых элементов, а группа выходов подсоединена к соответствуюгцей группе входов блока детекторов баланса, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности, оно содержит блок фильтрации, три группы входов которого подключены к соответствующим группам выходов блока детекторов баланса, блока датчиков машинных переменных и блока уравновешивания, а две группы выходов подсоединены к соответствующим группам входов блока уравновешивания и блока управляемых элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Мухопад Ю. Ф., Молодкин В. А. Смолов В. Б. Дискретно-управляемые элементы сверхбыстродействующих вычислителей. Известия ЛЭТИ, вып. 148, 1974. 2. Смолов В. Б., Мухопад Ю. Ф. Молодкин В. A. Проектирование мостовых вычислителей с электродинамическим принципом действия. «Электроника и моделирование», вып. 3, Киев, «Наукова Думка», 1974 (прототип). 3. Смолов В. В., Кантор Е. Л. Мостовые вычислительные устройства. Л., «Энергия», 1971 (прототип) . Составитель А. Маслов Редактор Т. Рыбалова Техред Е. Хмелева Корректор Т. Добровольская Заказ 1118/12 Изд. № 414 Тираж 815 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
