Claims (3)
Цель изобретени - повыщение быстродействи и расширение рабочего диапазона. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл автоматической смены масштабов в аналоговой вычислительной машине , содержаш.ее интегратор, вьгход которого соединен с блоком фиксации границ поддиапазона , последовательно соединенные первый запом-инающий блок, первый блок управлени и первое цифроуправл емое сопротивление , вход которого соединен с входом устройства, а выход - с входом интегратора , блок управлени заданием начальных условий, соединенный с выходом блока фиксации границ поддиапазона и входом блока коммутации начальных условий, выход которого подключен ко входу интегратора , и блок фиксации номера поддиапазона , введены цепь из последовательно соединенных второго запоминающего блока, второго блока управлени и второго цифроуправл емого блока сопротивлени , блок переключени режимов и блок сопр жени , вход которого соединен с выходом блока управлени заданием начальных условий, а выход подключен ко входу блока фиксации нрмера поддиапазона, второй вход второго цифроуправл емого сопротивлени соединен с выходом блока переключени режимов, а выход подключен ко второму входу блока фиксации границ поддиапазона, соединенного с выходом блока переключени режимов , и выход блока фиксации номера поддиапазона соединен со вторыми входами первого и второго блока управлени и входом блока переключени режимов. Блок управлени заданием начальных условий содержит два элемента задержки, входы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых соединены со входами первого и второго RS-триггеров , при этом инверсный выход первого RS-триггера соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, инверсный выход второго RS-триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, пр мые выходы первого и второго RS-триггеров через первый и второй усилители мощности, соответственно , соединены с первой и второй обмотками реле, при этом инверсные выходы первого и второго RS-триггеров соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, пр мой выход третьего RS-триггера соединен со вторым выходом третьего элемента И-НЕ, а инверсный выход третьего RS-триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И-НЕ, входы третьего RS-триггера соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ, при этом выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом п того элемента И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом шестого элемента И-НЕ, выход второго элемента задержки соединен со вторым входом п того элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ и вторым входом первого RSтриггера , выход шестого элемента И-НЕ соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ и вторым входом второго RS-триггера , при этом инверсные вь1ходы первого и второго RS-триггеров вл ютс управл ющими выходами блока управлени заданием начальных условий. На фиг. 1 представлена обща блок-схема устройства автоматической смены масштабов; на фиг. 2 - три случа изменени машинной переменной при посто нном и переменном масштабах; на фиг. 3 - временные диаграммы работы блоков устройства автоматической смены масштабов, соответственно , дл указанных трех случаев масштабировани машинной переменной; на фиг. 4 - схемы блока фиксации границ подДиапазона и блока перемещени режимов; на фиг. 5 - схемы блока задани начальных условий, Устройство автоматической смены масштабов по переменной, моделируемой на интеграторе 1, состоит из блока 2 фиксации границ поддиапазона машинной переменной , представл ющего собой две схемы сравнени , одна из которых фиксирует пересечение машинной переменной верхней границы поддиапазона а друга - с нижней границей, величина которой определ етс коэффициентом расширени поддиапазона. Блок 2 фиксации границ поддиапазона последовательно соединен с блоком 3 управлени заданием начальных условий, который управл ет работой блока 4 коммутации начальных условий. Реверсивный распределитель импульсов 5 соединен с блоком 6 переключени режимов, запоминающий блок 7 - с блоком 8 управлени , соединенным с цифроуправл емым сопротивлением 9, запоминающий блок 10 - с блоком 11 управлени , соединенным с цифроуправл емым сопротивлением 12.. Блок 13 сопр жени представл ет собой многовходовый элемент И-НЕ, в котором количество входов определ етс числом устройств автоматической смены масштабов по другим машинным переменным, св занных с масштабируемой переменной данным устройством . Блок 6 переключени режимов осуществл ет переключени в блоке 2 фиксации границ поддиапазона по следующей программе. Если машинна переменна находитс в поддиапазоне с номером, например. К, то значени обеих границ положительные, если машинна переменна находитс в поддиапазоне с номером, напримергК, то значени обеих границ отрицательные; если машинна переменна переходит через нулевой поддиапазон, то верхн граница по ложительна, а нижн - отрицательна. Дл изменени коэффициента передачи интегратора 1 в соответствии с масштабом переменной на поддиапазоне на его входе вклю чено цифроуправл емое сопротивление 12, управление которым осуществл етс блоком 11 управлени . Изменение значени напр жени нижней границы поддиапазона производитс цифроуправл емым сопротивлением 9, управление которым осуществл етс блоком 8 управлени и блоком 6 переключени режимов. В состав блока 2 фиксации границ поддиапазона (фиг. 4) вход т разделительные диоды 14-21, резисторы 22, двухобмоточное пол ризованное реле 23. Блок 6 переключени режимов состоит из двух м-ноговходовых элементов 24 И-НЕ, усилителей 25 мощности и исполнительных реле 26 и Ебг, контакты которых включены в блоке 2 фиксации границ поддиапазона . В состав блока 3 управлени заданием начальных условий (фиг. 5) вход т элемен ты 27i и 272. задержки, элементы 28-31 И-НЕ, RS-триггеры 32-34, элементы 35 и 36 И-НЕ, усилители 37 и 38 мощности и пол ризованное двухобмоточное реле 39. В состав блока 4 коммутации начальных условий вход т управл емый ключ 40 и элемент 41 И-НЕ. Реле 26i и 26i имеют контакты 42-47 и 48-53 соответственно. На всех фJигypax Z - входна мащинна переменна ; X - выходна машинна переменна ; UffK - опорное напр жение; ВГ и НГ - верхн и нижн границы поддиапазона . Устройство автоматической смены масштабов работает следующим образом. Машинна переменна может пересекать верхнюю или нижнюю границу поддиапазона . Пересечение машинной переменной границы служит началом рабочего цикла смены масштабов. На фиг. 2 и 3 этот момент отмечен временем 1 дл всех трех случаев изменени машинной переменной. В соответствии с этим на фиг. 3 этот же момент t представлен в увеличенном масштабе дл рассмотрени работы блоков устройства автоматической смены масштабов. Рассмотрим вначале процесс смены маештабов дл изменени машинной переменной в положительном диапазоне (фиг. 2 а. За). В момент времени t пересечени машинной переменной образующейс на выходе интегратора 1, верхней границы поддиапазона блок 2 фиксации границ выдает импульс в блок 3 управлени заданием начальных условий. При этом блок 4 коммутации задани начальных условий преобразует напр жение машинной переменной на выходе интегратора 1 в напр жение нового начального услови следующего подДиапазона (с запаздыванием относительно момента t, - сравнени машинного напр жени с напр жением верхней границы на врем срабатывани блока 4). Так как значение напр жени нового начального услови и значени напр жени нижней границы поддиапазона (равно как и дл напр жени верхней границы) совпадают, то при преобразовании блок 2 фиксации границ выдает импульс сравнени машинной переменной со значением напр жени нижней границы. По вление этого импульса прекращает работу, как блока 3 управлени заданием начальных условий, так и блока 4 коммутации начальных условий. В момент срабатывани блок 3 управлени заданием начальных условии выдает сигнал через блок 13 сопр жени в реверсивный распределитель 5 импульсов. Поскольку смена масштабов производитс при возрастающем значении машинной переменной, о чем свидетельствует факт пересечени верхней границы , в реверсивном распределителе импульсов 5 единица информации переписываетс в счетную чейку с номером на единицу большую , чем предыдуща , например из К-ой счетной чейки в (К + 1)-ую счетную чейку . Это переключение вызывает срабатывание блоков управлени 8 и 11. Блок 11 управлени подключает соответствующую данному поддиапазону чейку запоминающего блока 10, в которой хранитс информаци о передаточном коэффициенте на данном поддиапазоне. Значение передаточного коэффициента выставл етс на цифроуправл емом сопротивлений 12, обеспечива тем самым соответствующий коэффициент передачи интегратора 1 на данном поддиапазоне . Одновременно с этим срабатывание блока 8 управлени запоминающим блоком 7 приводит к выставке на цифроуправл емом сопротивлении 9 соответствующего значени нижней границы следующего поддиапа- , зона, значение которой хранитс в соответствующей чейке запоминающего блока 7. Поскольку смена масштабов происходит в К-ом поддиапазоне, то согласно программе работы блока 6 переключени режимов,сигнала с его двух выходов на цифроуправл емое сопротивление 9 и блок 2 фиксации границ поддиапазона не поступает. В момент времени i, что соответствует машинному времени tj, (фиг. 2 а и 3 а) происходит аналогичный процесс смены масштабов, только блок 2 фиксации границ поддиапазона фиксирует факт смены масштабов при переходе машинной переменной нижней границы , а образовавшийс импульс по верхней границе прекращает работу блоков 3 и 4 Так как операци смены масштабов происходит при убывающем значении мащинной переменной, о чем свидетельствует факт пересечени нижней границы поддиапазона, в реверсивном распределителе импульсов 5 единица информации (смена масштаба) переписываетс из (К + 1)-ой счетной чейки в К-ую счетную чейку, что приводит к аналогичным переключени м в блоках 8 и 11 управлени запоминающими блоками 7 и 10, а с выходов блока 6 переключени режимов сигнала на переключени в соответствуюпдие блоки не поступает. Рассмотрим далее такое изменение машинной переменной, как показано на фиг. 26Предположим , что, измен сь, машинна переменна к моменту t (tr) находитс в поддиапазоне с номером «+1 (фиг. 3 б). Весь процесс смены масштабов происходит аналогично рассмотреному. Исключение составл ет работа блока 6 переключени режимов . Поскольку машинна переменна переходит в нулевой поддиапазон (в реверсивном распределителе импульсов 5 единица инфор.мации переписываетс в нулевую счетную чейку), блок 6 переключени режимов выдает сигнал на соответствуюциие переключени пол рностей опорных напр жений в блоке 2 фиксации границ поддиапазона и в цифроуправл емом сопротивлении 9 дл выставки соответствующих напр жений нижней границы. Переключение пол рностей опорных напр жений в блоке 2 фиксации границ поддиапазона приводит к переключению пол рности опорного напр жени в блоке 4 ко.ммутации начальных условий. Наход сь в нулевом поддиапазоне, машинна переменна пересекает ось абсцисс, не производ никаких переключений. В момент ) РО исходит смена масштабов, аналогична предыдущим случа м. При этом в реверсивном распределителе импульсов 5 единица информации переписываетс из нулевой счетной чейки в счетную чейку с номером «-1 а блок 6 переключени режимов производит соответствующие переключени пол рности опорного напр жени в блоке 2 фиксации границ поддиапазона, согласно программе его работы. При возвращении машинной переменной в нулевой поддиапазон работа блоков устройства повтор етс в указанной последовательности. Процесс смены масштабов дл машинной переменной, наход щейс в диапазоне отрицательных значений (с.м. фиг. 2 в и 3 в) аналогичен рассмотренному процессу смены масштабов в положительном диапазоне изменени машинной переменной. Только реверсивный распределитель импульсов 5 подключает счетные чейки с номерами «-1 и «-2, ... -К и т. д. Поскольку устройство автоматической смены масштабов может быть функционально (из-за св зи переменных в рещаемой на ABM задачи) св зано с другими такими же устройствами, то изменение масштаба по одной из таких переменных должно вызывать соответствующее изменение масщтаба также и по данной переменной. Дл этого введен блок 13 сопр жени , представл ющий собой два многовходовых элемента ИНЕ , выходы которых соответственно включены на входы реверсивного распределител 5 импульсов. Это приводит к переключению счетных чеек реверсивного распределител 5 импульсов не только при смене масштабов по данной переменной, но и при смене масштаба по переменным, функционально св занным с ней в зависимости от поддиапазонов, в которых наход тс эти переменные. Работа блока 2 фиксации границ поддиапазона происходит следующим образом . Предположим, что машинна переменна положительна и находитс в К-ом поддиапазоне и переходит в результате смены масштабов в (К + 1)-ый поддиапазон. При таком предположении контакты реле 2б и 262. блока 6 переключени режимов наход тс в состо нии, указанном на фиг. 4. Напр жение , соответствующее машинной переменной , поступает через разделительный диод 17 и размыкающий контакт 42 на первую обмотку реле 23 ь С другой стороны на эту же обмотку поступает напр жение верхней границы Emax через разделительный диод 14 и размыкающий контакт 44, делитель из резисторов 22i -22i и размыкаюший контакт 46. Величины R и Rj резисторов 22 и 22i, подбираютс таким образом, что при совпадении входного насрабатывает реле 23, Пр жени и вызыва своими контактами импульс в блок 3 управлени заданием начальных условий. Сравнение напр жени машинной переменной с напр жением нижней границы (фиг. 2а и За) происходит при подаче на вторую обмотку реле 23г с одной стороны напр жени машинной переменной через разделительный диод 20, размыкающий контакт 51, делитель из резисторов 22j-22 и размыкающий контакт 52, а с другой стороны напр жение, соответствующее нижней границе этого поддиапазона, поступающее с цифроуправл емого сопротивлени 9, через разделительный диод 18 и размыкающий контакт 48. При совпадении сравниваемых напр жений срабарзшает реле 23 и выдает своими контактами импульс в блоке 3 управлени заданием начальных условий. Переход машинной переменной в «нулевой поддиапазон приводит к срабатыванию реле 26(, включенного на выходе усилител мощности 25i, так как на выходе многовходового элемента 24 И-НЕ образуетс напр жение, соответствующее логической единице, что свидетельствует о нахождении машинной переменной в «нулевом под диапазоне (входы элемента И-НЕ св заны со счетными чейками реверсивного распределител 5 импульсов). Согласно программе работы блока 6 переключени режимов в блоке 2 фиксации границ поддиапазона происход т переключени опорных напр жений значений границ поддиапазона. При выходе машинной переменной из «нулевого поддиапазона и входе в поддиапазон с номером «-1 (фиг. 2 в и 3 в) процесс смены масштабов происходит при срав нении напр жени машинной переменной с напр жением нижней границы -Ещах- При этом входное напр жение машинной переменной через разделительный диод 19 и замыкаюший контакт 49 поступает на вторую обмотку реле 23j., а с другой стороны на эту же обмотку поступает напр жение -Етак через разделительный диод 21, замыкающий контакт 50, делитель из резисторов 22з и 22 и замыкаюший контакт 53. При сравнении входного напр жени машинной переменной с реле 232. выдает своими контактами импульс в блок 3 управлени задани начальных условий. В результате перехода машинной переменной в поддиапазон с номером «-1 срабатывает реле 26г. в блоке 6 переключени режимов . Факт перехода машинной переменной в поддиапазон с номером «-1 приводит к по влению на выходе многовходового элемента 242. И-НЕ напр жени , привод щего к срабатыванию реле 26t через усилитель мошности 25г.. Срабатывание реле 26i переключает знак опорного напр жени в блоке 6 переключени режимов, и на цифроуправл емое сопротивление 9 поступает отрицательное опорное напр жение, которое в виде напр жени верхней границы поддиапазона (точнее, дл всех поддиапазонов с отрицательными номерами) поступает через разделительный диод 16, замыкаюший контакт 43 на первую обмотку реле 23i, а на другой этой обмотки поступает входное напр жение машинной переменной через разделительный диод 15, замыкающий контакт 45, делитель из резисторов 22i и 222. и замыкающий контакт 47. Аналогично рассмотренному, при сравнении указанных напр жений реле выдает своими контактами импульс в блок 3 заДани начальных условий. При каждой смене масштабов из реверсивного распределител 5 импульсов поступает сигнал о новом поддиапазоне на блок управлени 8 запоминающим блоком 7, из которого в цифроуправл емое сопротивление 9 поступает код нижней или верхней границы (в зависимости от номера поддиапазона, в который переходит машинна переменна в результате смены масштаба) поддиапазона. Значени кодов нижней или верхней границ занос тс в запоминающий блок, заранее исход из априорных представлений о масштабируемой переменной, и могут в дальнейшем корректироватьс . Работа блока 3 управлени заданием начальных условий происходит следующим образом. В исходном состо нии на выходах всех элементов И-НЕ логическа единица, за исключением элемента 36 И-НЕ, на выходе которого логический нуль. На пр мых выходах RS-триггеров - логический нуль, а на инверсных - логическа единица. Положим , что импульс подан на элемент 30 И-НЕ. Это означает, что масштаба по машинной переменной происходит при достижении ею верхней границы поддиапазонов . На выходе элемента И-НЕ образуетс логический нуль, который приводит к срабатыванию RS-триггера 32, на пр мом выходе которого образуетс логическа единица . Напр жение, соответствующее этой логической единице на выходе RS-триггера 32, усиливаетс усилителем мощности 37, что приводит к срабатыванию первой обмотки реле 39. Образовавшийс на инверсном выходе RS-триггера 32 логический нуль по даетс на вход элемента 35 И-НЕ. При этом выход этого элемента не измен етс , так как по другому входу его поступает логический нуль с пр мого выхода RS-триггера 34. Логическа единица с выхода элемента 35 И-НЕ поступает на вход элемента 28 И-НЕ, но она также не измен ет его состо ни , так как по другому входу поступает логический нуль. Одновременно с подачей импульса i.a элемент 30 И-НЕ он поступает на элемент 27 задержки. После выдержки заданного временного интервала импульс поступает на вход элемента 29 ИНЕ , не измен его состо ни на выходе. Машинна переменна переводитс с верхней границы на нижнюю. При этом блок 2 фиксации границ поддиапазона выдает импульс по нижней границе, который поступает на вход элемента 31 И-НЕ, но не из .мен ет его состо ние на выходе, так как по входу с RS-триггера 32 поступает логический нуль. Следовательно, импульс по нижней границе не может пройти на выход блока 3 управлени заданием начальных условий и произвести ложное переключение счетных чеек в реверсивном распределителе 5 импульсов. При этом и.мпульс по нижней границе проходит через элемент 27.. Задержки на вход элемента 28 И-НЕ, на выходе которого образуетс логический нуль, что приводит к опрокидыванию RS-триггера 32 и, соответственно, к отключению реле 39. Если смена масштаба происходит еще раз по верхней границе, то работа блока 3 задани начальных условий протекает аналогично рассмотренному. При смене масштаба по нижней границе аналогичные операции происход т в нижней части схемы, а образовавшийс импульс от верхней границы прекращает работу реле 39 (втора обмотка реле, котора включаетс при срабатывании RS-триггера 33). При срабатывании реле 39 замыкает свой переключающий контакт в блоке 4 коммутации начальных условий либо на положительный источник опорного напр жени (при смене масщтабов по нижней границе), либо на отрицательный источник опорного напр жени (при смене масштабов по верхней границе). При этом образовавшийс сигнал логического нул на выходе элемента 41 И-НЕ (так как один из RS-триггеров 32 или 33 в момент смены масштабов находитс в положении,- когда на инверсном выходе образуетс логический нуль) открывает управл сгу1ый ключ 40. Опорное напр жение, пол рность которого обратив напр жению машинной переменной в момент смены масштабов, резко переводит его на противоположную границу. Таким образом, в предлагаемом устройстве не следует производить разр д емкости до нулевого уровн и последуюш,его зар да ее напр жением начальных условий еледуюш ,его поддиапазона, а это значит, что врем цикла рабочих операций по смене масштаба уменьшено. Кроме того, оно позвол ет измен ть значение напр жени нижней границы, что позвол ет наиболее полно использовать рабочий диапазон АВМ. Формула изобретени . Устройство дл автоматической смены масштабов в аналоговой вычислительной машине, содержашее интегратор, выход которого соединен с блоком фиксации границ поддиапазона, последовательно соединенные первый запоминающий блок, первый блок управлени и первое цифроуправл емое сопротивление , вход которого соединен с входом устройства, а выход - со входом интегратора , блок управлени заданием начальных условий, соединенный с .выходом блока фиксации границ поддиапазона и входом --блока коммутации начальных условий, выход которого подключен ко входу интегратора , и блок фиксации номера поддиапазона, отличающеес -TQM, что, с целью, повышени быстродействи и расширени рабочего диапазона , оно содержит цепь из последовательно соединенных второго запоминаюшего блока, второго блока управлени и второго цифроуправл емого сопротивлени , блок переключени режимов и блок сопр жени , выход которого соединен с выходом блока управлени заданием начальных условий , а выход подключен ко входу блока фиксации номера поддиапазона, второй вход второго цифроуправл емого сопротивлени соединен с выходом блока переключени режимов, а выход подключен ко второму входу блока фиксации границ поддиапазона , соединенного с выходом блока переключени режимов, а выход блока фиксации номера поддиапазона соединен со вторыми входами первого и второго блоков управлени и входом блока переключени режимов. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок управлени заданием начальных условий содержит два элемента задержки , входы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых соединены со входами первого и второго RS-триггеров , при этом инверсный выход первого RS-триггера соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ, инверсный выход второго RS-триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, пр мые выходы первого и второго RS-триггеров через первый и второй усилители мощности, соответственно , соединены с первой и второй обмотками реле, при этом инверсные выхо ды первого и второго RS-триггеров соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, пр мой выход третьего RS-триггера соединен со вторым выходом третьего элемента И-НЕ, а инверсный выход третьего RS-триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И-НЕ, входь. третьего RS-триггера соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ, при этом выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом п того элемента И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом шестого элемента И-НЕ, выход второго элемента задержки соединен со вторым входом п того элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ и вторым входом первого RS-триггера, выход шестого элемента И-НЕ соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и вторым входом второго RS-триггера , при этом инверсные выходы первого и второго RS-T.pHrrepoB вл ютс управл ющими выходами блока управлени заданием начальных условий. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Вычислительна техника. Справочник Под ред. .Хаски Г. Д. и Корна Г. А. М.-Л., «Энерги , т. 1, 1964. The purpose of the invention is to increase the speed and expansion of the working range. The goal is achieved by the fact that the device for automatic scaling in an analog computer contains. its integrator, whose input is connected to the subband boundary fixing unit, are connected in series the first recording unit, the first control unit and the first digital-controlled resistance, whose input is connected to the device input, and the output to the integrator input, initial conditions control unit, connected with the output of the block of fixing the boundaries of the sub-band and the input of the switching block of the initial conditions, the output of which is connected to the input of the integrator, and the block of fixing the number of the sub-band, a chain of sequentially connected second storage unit, second control unit and second digitally-controlled resistance unit, mode switching unit and interface block, whose input is connected to the output of the initial conditions control unit, and the output connected to the input of the fixing unit of the subband range, second input of the second digital-controlled resistance connected to the output of the mode switching unit, and the output is connected to the second input of the block for fixing the boundaries of the subband connected to the output of the mode switching unit, and the output of the unit and fixing the subband number is connected to the second inputs of the first and second control unit and the input of the mode switching unit. The initial conditions control unit contains two delay elements, the inputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second IS-NOT elements, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second RS-flip-flops, while the inverse output of the first RS-flip-flop is connected to the second input of the second element NAND, the inverse output of the second RS flip-flop is connected to the second input of the first NAND element, the direct outputs of the first and second RS flip-flops are connected via the first and second power amplifiers, respectively, to the first and second by the relays, the inverse outputs of the first and second RS-flip-flops are connected respectively to the first inputs of the third and fourth AND-NOT elements, the direct output of the third RS-flip-flop is connected to the second output of the third AND-NAND element, and the inverse output of the third RS-flip-flop connected to the second input of the fourth NAND element, the inputs of the third RS flip-flop are connected to the outputs of the first and second NAND elements, while the output of the third AND-NAND element is connected to the first input of the fifth NAND element, the output of the fourth AND element NOT connected to first inlet the house of the sixth NAND element, the output of the first delay element is connected to the second input of the sixth NAND element, the output of the second delay element is connected to the second input of the fifth NAND element, the output of which is connected to the second input of the second NAND element and the second input the first RS trigger, the output of the sixth NAND element is connected to the second input of the first NAND element and the second input of the second RS flip-flop, while the inverse inputs of the first and second RS flip-flops are control outputs of the initial conditions control unit. FIG. 1 is a general block diagram of an automatic scale changer; in fig. 2 - three cases of changing the machine variable at constant and variable scales; in fig. 3 shows the time diagrams of the operation of the blocks of the automatic scaler, respectively, for the three cases of scaling the machine variable; in fig. 4 shows diagrams of a block for fixing the boundaries of a subband and a block for displacing modes; in fig. 5 is a block diagram for setting initial conditions. The device for automatically changing scales in a variable modeled on integrator 1 consists of block 2 of fixing the subband boundaries of a machine variable, which are two comparison circuits, one of which fixes the intersection of the machine variable of the upper bound of the subband and a friend with a lower limit, the value of which is determined by the subband expansion factor. The subband boundary fixing unit 2 is sequentially connected to the initial conditions setting control unit 3, which controls the operation of the initial conditions switching unit 4. A reversible pulse distributor 5 is connected to a mode switching unit 6, a storage unit 7 with a control unit 8 connected to the digital-controlled resistance 9, a storage unit 10 with a control unit 11 connected to the digital-controlled resistance 12. . The interfacing unit 13 is a multiple-input NAND element in which the number of inputs is determined by the number of automatic scalers for other machine variables associated with the scalable variable by this device. The mode switching unit 6 performs the switching in the subband-range fixing unit 2 according to the following program. If the machine variable is in the subrange number, for example. K, then the values of both boundaries are positive, if the machine variable is in the subrange with a number, for example KK, then the values of both boundaries are negative; if the machine variable goes over the zero subrange, then the upper bound is positive and the lower bound is negative. In order to change the transmission coefficient of the integrator 1 in accordance with the scale of the variable on the subband at its input, a digitally controlled resistance 12 is included, which is controlled by the control unit 11. The change in the voltage value of the lower limit of the subrange is made by the digitally-controlled resistance 9, which is controlled by the control unit 8 and the mode switching unit 6. The composition of the block 2 fixing the boundaries of the sub-band (Fig. 4) isolating diodes 14–21, resistors 22, double-wound polarized relay 23 are included. The mode switching unit 6 consists of two m-input elements 24 NAND, power amplifiers 25 and executive relays 26 and Ebg, the contacts of which are included in unit 2 for fixing the subband boundaries. The composition of the control unit 3 setting the initial conditions (Fig. 5) Entries of elements 27i and 272. delays, elements 28-31 AND-NOT, RS-triggers 32-34, elements 35 and 36 AND-NOT, power amplifiers 37 and 38 and polarized two-winding relay 39. The initial condition switching unit 4 includes a control key 40 and an NAND element 41. Relays 26i and 26i have contacts 42-47 and 48-53, respectively. At all fJigypax Z - input maschinna variable; X - machine output is variable; UffK is the reference voltage; VG and NG - the upper and lower boundaries of the subrange. The automatic scale changer works as follows. The machine variable may cross the upper or lower limit of the subrange. The intersection of the machine variable of the boundary serves as the beginning of the working cycle of the change of scales. FIG. 2 and 3 this moment is marked by time 1 for all three cases of change of the machine variable. Accordingly, in FIG. 3, the same moment t is shown on an enlarged scale to review the operation of the blocks of the automatic scaler device. Consider first the process of changing the head tables to change the machine variable in the positive range (Fig. 2 a. Behind). At the time t of the machine variable crossing at the output of the integrator 1, the upper boundary of the subband, the block 2 of boundary fixation outputs a pulse to the control unit 3 for setting the initial conditions. In this case, the switching unit 4 for setting initial conditions converts the voltage of the machine variable at the output of integrator 1 to the voltage of the next initial condition of the next subband (with delay relative to the time t, - comparing the machine voltage with the voltage of the upper limit for the response time of unit 4). Since the voltage value of the new initial condition and the voltage value of the lower boundary of the subrange (as well as for the upper boundary voltage) are the same, when converting, the boundary fixing unit 2 gives an impulse to compare the machine variable with the lower boundary voltage value. The occurrence of this pulse stops the operation of both the control unit for setting the initial conditions and the switching unit 4 for the initial conditions. At the moment of actuation, the initial condition setting control unit 3 outputs a signal via the conjugation unit 13 to the reversing distributor 5 pulses. Since the change of scales is carried out with an increasing value of the machine variable, as evidenced by the fact of crossing the upper boundary, in the reverse pulse distributor 5, the information unit is rewritten into a counting cell with a number one greater than the previous one, for example, from the Kth counting cell (K + 1 ) -th counting cell. This switch triggers the control units 8 and 11. The control unit 11 connects the cell of the storage unit 10 corresponding to this sub-band, in which the transmission coefficient information on this sub-band is stored. The value of the transfer coefficient is set on the digital-controlled resistance 12, thus providing the corresponding transmission coefficient of the integrator 1 on this subband. At the same time, the operation of the control unit 8 of the storage unit 7 leads to an exhibition on the digitally controlled resistance 9 of the corresponding value of the lower limit of the next sub-range, the value of which is stored in the corresponding cell of the storage unit 7. Since the change of scales occurs in the K-th sub-band, according to the program of operation of the mode switching unit 6, the signal from its two outputs does not come to the digital-controlled resistance 9 and the block 2 of fixing the boundaries of the sub-band. At time i, which corresponds to computer time tj, (FIG. 2a and 3a) a similar scale changing process takes place, only block 2 of subband boundaries fixes the fact of scale change when the machine variable passes the lower border, and the resulting impulse at the upper boundary stops the operation of blocks 3 and 4 Since the scale change operation occurs at a decreasing value the scaling variable, as evidenced by the fact of crossing the lower limit of the subrange, in the reverse pulse distributor 5 unit of information (change of scale) is rewritten from the (K + 1) -th counter cell to the Kth account A full cell, which leads to similar switching in blocks 8 and 11 of control of memory blocks 7 and 10, and does not come from the outputs of block 6 for switching the signal to switch to the corresponding blocks. Consider further such a change in the machine variable, as shown in FIG. 26 Suppose that, by changing the machine variable, by the time t (tr) is in the subband number +1 (FIG. 3 b). The whole process of changing the scale is similar to that considered. An exception is the operation of the mode switching unit 6. Since the machine variable goes to the zero subrange (in the reverse pulse distributor 5 unit information. The rewriting unit is rewritten into the zero counting cell), the mode switching unit 6 outputs a signal for the corresponding switching of the polarities of the reference voltages in the subband boundary fixing unit 2 and in the digital guided resistance 9 to exhibit the corresponding lower voltage voltages. Switching the polarities of the reference voltages in block 2 of fixing the boundaries of the subrange leads to switching the polarities of the reference voltage in block 4 ko. mmutation of initial conditions. Being in the zero subrange, the machine variable intersects the abscissa axis without making any switching. At the moment) RO proceeds a change of scales, similar to the previous cases m. In this case, in the reverse pulse distributor 5, the information unit is rewritten from the zero counting cell to the counting cell with the number "-1" and the mode switching unit 6 performs the corresponding switching of the polarity of the reference voltage in the subband border fixing unit 2, according to its work program. When the machine variable returns to the zero subrange, the operation of the device blocks is repeated in the specified sequence. The process of changing scales for a machine variable that is in the range of negative values (c. m FIG. 2 c and 3 c) is similar to the considered process of changing scales in the positive range of variation of the machine variable. Only the reversing impulse distributor 5 connects the counting cells with the numbers “-1 and“ -2,. . . -K and t. d. Since the automatic scaler can be functionally (due to the connection of variables in the task being solved on ABM) with other similar devices, a change in the scale for one of these variables should cause a corresponding change in the scale also for this variable. For this purpose, a conjugate block 13 is introduced, which is two INE multi-input elements, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the reversing distributor of 5 pulses. This leads to the switching of the counting cells of the reversing distributor of 5 pulses not only when changing scales on a given variable, but also when changing the scale on variables functionally associated with it depending on the subbands in which these variables are located. The work unit 2 fixing the boundaries of the sub-range is as follows. Suppose that the machine variable is positive and is in the K-th sub-band, and as a result of a change of scales in the (K + 1) -th sub-band. With this assumption, relay contacts 2b and 262. the mode switching unit 6 is in the state shown in FIG. four. The voltage corresponding to the machine variable enters through the isolating diode 17 and the disconnecting contact 42 to the first winding of the relay. 23 On the other hand, the same winding receives the voltage of the upper limit Emax through the isolating diode 14 and the disconnecting contact 44, the divider of resistors 22i -22i and break contact 46. The values of R and Rj of resistors 22 and 22i are selected in such a way that when the input coincides, it produces a relay 23, Prj and causes its contacts to pulse into the control unit 3 of setting the initial conditions. The comparison of the machine variable voltage with the lower limit voltage (Fig. 2a and 3a) occurs when the relay 23g is applied to the second winding on one side of the machine variable voltage via a separating diode 20, a disconnecting contact 51, a divider of resistors 22j-22 and a disconnecting contact 52, and on the other hand the voltage corresponding to sub-band, coming from the digitally controlled resistance 9, through the separation diode 18 and the break contact 48. If the compared voltages coincide, it triggers the relay 23 and outputs with its contacts a pulse in the control unit 3 for setting the initial conditions. The transition of the machine variable to the "zero subrange" triggers the relay 26 (switched on at the output of the power amplifier 25i, since the output of the multi-input element 24 of the AND-NO generates a voltage corresponding to a logical one, which indicates that the machine variable is in the "zero below the range (the inputs of the NAND element are connected to the counting cells of the reversing distributor of 5 pulses). According to the program of operation of the mode switching unit 6, in the subband boundary fixing unit 2, the reference voltages of the subband boundaries are switched. When the machine variable leaves the “zero sub-band and enters the sub-band with the number“ -1 ”(FIG. 2 c and 3 c) the process of changing the scale occurs when comparing the voltage of a machine variable with the voltage of the lower boundary -Esch- At the same time, the input voltage of the machine variable through the separating diode 19 and the closing contact 49 enters the second winding of the relay 23j. and, on the other hand, the same winding is supplied with a voltage –– through dividing diode 21, a closing contact 50, a divider of resistors 22з and 22 and a closing contact 53. When comparing the input voltage of the machine variable with the relay 232. sends its impulses to the contacts in the control unit 3 setting the initial conditions. As a result of the transition of the machine variable to the sub-range with the number “-1, the relay 26g is activated. in block 6 switching modes. The fact of the transition of the machine variable to the subrange with the number “-1” results in the appearance at the output of a multi-input element 242. AND-NOT voltage that triggers the 26t relay through a 25g power amplifier. . The operation of the relay 26i switches the sign of the reference voltage in the mode switching unit 6, and a negative reference voltage enters the digital-controlled resistance 9, which in the form of the upper limit of the sub-band (more precisely, for all sub-bands with negative numbers) is supplied through the separation diode 16, The closing contact 43 to the first winding of the relay 23i, and to the other of this winding, the input voltage of the machine variable is supplied through the separation diode 15, the closing contact 45, the divider from the resistors 22i and 222. and make contact 47. Similarly to the above, when comparing the indicated voltages, the relay outputs a pulse through its contacts to block 3 of the initial conditions. With each change of scales from the reversing distributor 5 pulses, a new subband signal is sent to the control unit 8 by the storage unit 7, from which the digitally controlled resistance 9 receives the lower or upper limit code (depending on the number of the subrange into which the machine variable passes as a result of the change scale) subranges. The code values of the lower or upper limit are entered into the storage unit, in advance of the a priori representations of the scalable variable, and can be further adjusted. The operation of the control unit 3 setting the initial conditions is as follows. In the initial state, the outputs of all AND-NES elements are logical units, with the exception of the NAND element 36, the output of which is a logical zero. On the direct outputs of the RS flip-flops, the logical zero, and on the inverse outputs, the logical one. Let us assume that the impulse is given to the element 30 NAND. This means that the scale of the machine variable occurs when it reaches the upper limit of the subranges. At the output of the NAND element, a logical zero is formed, which leads to the triggering of the RS flip-flop 32, at the direct output of which a logical unit is formed. The voltage corresponding to this logical unit at the output of the RS flip-flop 32 is amplified by the power amplifier 37, which leads to the operation of the first winding of the relay 39. The logical zero generated at the inverse output of the RS flip-flop 32 is given to the input of the NAND element 35. At the same time, the output of this element does not change, since its logical input from the direct output of the RS flip-flop 34 arrives at its other input. The logical unit from the output of element 35 IS-NOT is fed to the input of element 28 AND-NOT, but it also does not change its state, since a logical zero arrives at the other input. Simultaneously with the impulse i. a element 30 NAND he arrives at the element 27 of the delay. After a certain time interval has been set, a pulse arrives at the input of the element 29 of the InE without changing its state at the output. The machine variable is transferred from the upper limit to the lower. The block 2 fixing the boundaries of the subrange produces a pulse at the lower boundary, which is fed to the input element 31 AND-NOT, but not from. it changes its output state, since a logical zero arrives at the input from RS flip-flop 32. Consequently, a pulse at the lower boundary cannot pass to the output of the control unit 3 by setting the initial conditions and produce a false switch of the counting cells in the reversible distributor of 5 pulses. With this and. The pulse at the lower boundary passes through element 27. . The input delay of the element 28 is NOT, the output of which forms a logical zero, which leads to the overturning of the RS-flip-flop 32 and, accordingly, to turn off the relay 39. If the change of scale occurs once again at the upper boundary, then the operation of block 3 of the task of initial conditions proceeds similarly to that considered. When changing the scale at the lower boundary, similar operations occur in the lower part of the circuit, and the resulting pulse from the upper boundary stops the operation of the relay 39 (the second winding of the relay, which turns on when the RS flip-flop 33 triggers). When triggered, the relay 39 closes its switching contact in the switching unit 4 of the initial conditions either to a positive source of voltage (when changing the scales at the lower limit) or to a negative source of voltage (when changing the scales at the upper limit). At the same time, the generated logical zero signal at the output of the NAND element 41 (since one of the RS flip-flops 32 or 33 is in the position at the moment of the scale change, when the logical zero is formed at the inverse output) opens the control key 40. The reference voltage, polarity of which, having turned the voltage of the machine variable at the time of the change of scales, sharply transfers it to the opposite boundary. Thus, in the proposed device, the capacitance should not be discharged to the zero level and subsequently, its charge by its voltage, the initial conditions of the next, its sub-band, and this means that the cycle time of the working operations for changing the scale is reduced. In addition, it allows you to change the value of the voltage of the lower boundary, which allows you to make the most of the working range of the AVM. Claims. A device for automatically changing scales in an analog computer, containing an integrator, the output of which is connected to the subband boundary fixing unit, the first storage unit, the first control unit and the first digital-controlled resistance, the input of which is connected to the input of the device, and the output to the integrator's input , the initial conditions control unit connected to. the output of the subband boundary fixing unit and the input of the initial conditions switching unit, the output of which is connected to the integrator input, and the subrange number fixing unit, different -TQM, which, in order to improve performance and extend the operating range, contains a circuit of the second connected in series the storage unit, the second control unit and the second digitally-controlled resistance, the mode switching unit and the interface unit whose output is connected to the output of the initial conditions control unit, and The output is connected to the input of the fixing unit of the subband number, the second input of the second digitally-controlled impedance is connected to the output of the mode switching unit, and the output is connected to the second input of the subband boundary fixing unit connected to the output of the mode switching unit, and the output of the fixing unit of the subband number is connected to the second inputs the first and second control units and the input of the mode switching unit. 2 The device according to claim. 1, characterized in that the control unit for setting the initial conditions contains two delay elements, the inputs of which are connected respectively to the first inputs of the first and second elements AND-NOT, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second RS-flip-flops, the trigger is connected to the second input of the second NAND element, the inverse output of the second RS flip-flop is connected to the second input of the first NAND element, the direct outputs of the first and second RS-flip-flops are through the first and second power amplifiers, respectively The first and second relays are connected to the first and second windings, the inverse outputs of the first and second RS flip-flops are connected respectively to the first inputs of the third and fourth AND-NES elements, the direct output of the third RS-flip-flop is connected to the second output of the third AND-NAND elements, and the inverse output of the third RS flip-flop is connected to the second input of the fourth NAND element, input. The third RS flip-flop is connected to the outputs of the first and second NAND elements, while the output of the third NAND element is connected to the first input of the fifth NAND element, the output of the 4th NAND element is connected to the first input of the sixth AND-NAND element, the output of the first delay element is connected to the second input of the sixth NAND element, the output of the second delay element is connected to the second input of the fifth NAND element, the output of which is connected to the second input of the second NAND element and the second input of the first RS flip-flop, the sixth output element and is NOT connected to the second input of the first AND-NO element and the second input of the second RS-flip-flop, the inverted outputs of the first and second RS-T. pHrrepoBs are the control outputs of the initial conditions control unit. Sources of information taken into account during the examination 1. Computing machinery. Handbook Ed. . Husky G. D. and Korn G. BUT. M. -L. , "Energy, t. 1, 1964.
2.Коган В. Я. Электронные моделирую . щие устройства и их применение дл исследовани систем автоматического регулировани М., Физматгиз, 1963. 2.Kogan V. Ya. Electronic modeling. devices and their use for the study of automatic control systems, M., Fizmatgiz, 1963.
3. Смирнов В. С. и Баду Б. И. Устрой ство автомасштабировани дл АВМ. Приборы и системы управлени 1972, № 8, 50 с. 50 (прототип).3. Smirnov, V.S. and Badu, B.I., Autoscaling Device for AVMs. Instruments and control systems 1972, no. 8, 50 p. 50 (prototype).
||
//
Фиг. JffFIG. Jff
бАОН2 gf. Фиксации границ I hodSnonO-BAON2 gf. Boundary Fixes I hodSnonO-
1 Jpe/ieF1 Jpe / ieF
ta .5ta .5
РелеЕRelay
Фиг. ЗвFIG. Sv
ss
оabout
tt
оabout
сwith
Свьпода SfloHaSSvpoda SfloHaS
.E о.E o
«1"one
5C5C
cc
5five
Фиг AFig a