Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования

Дано формализованное описание фотоэлектрических цифровых преобразователей перемещений шкально- матричного кодирования, классификация, синтез их обобщенных блочно-модульных иерархических структур обобщенными методами кодирования и считывания, анализ общих свойств порождаемых&#xd...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2009
Main Author:	Габидулин, М.А.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2009
Subjects:	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8062
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования / М.А. Габидулин // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 199-209. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859988767343902720
author	Габидулин, М.А.
author_facet	Габидулин, М.А.
citation_txt	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования / М.А. Габидулин // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 199-209. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection	DSpace DC
description	Дано формализованное описание фотоэлектрических цифровых преобразователей перемещений шкально- матричного кодирования, классификация, синтез их обобщенных блочно-модульных иерархических структур обобщенными методами кодирования и считывания, анализ общих свойств порождаемых подмножеств частных структур. Изложенная теория позволяет решать задачи анализа, синтеза и оптимизации частных структур и содержит методики упорядоченного перебора и синтеза множества альтернативных вариантов структур. Подано формалізований опис фотоелектричних цифрових перетворювачів переміщень шкально-матричного кодування, класифікацію, синтез їх узагальнених блочно-модульних ієрархічних структур узагальними методами кодування та зчитування, аналіз загальних якостей породжувальних підмножин часткових структур. Запропонована теорія дозволяє вирішити задачі аналізу, синтезу та оптимізації часткових структур і вміщує методики впорядкованого перебору та синтезу множини альтернативних варіантів. The formalized description of photo-electric digitizers of moving of scale-matrix coding, also the classification, synthesis of their generalized block-modular hierarchical structures by the generalized methods of coding and reading, the analysis of the common properties of generated subsets of private structures are given. The stated theory allows to solve tasks of the analysis, synthesis and optimization of private structures and contains techniques of the arranged exhaustive search and synthesis of set of alternative variants of structures.
first_indexed	2025-12-07T16:30:21Z
format	Article
fulltext	«Штучний інтелект» 3’2009 199 5Г УДК 004.698 М.А. Габидулин Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет), г. Москва, Россия gabidulin_ma@mail.ru Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования Дано формализованное описание фотоэлектрических цифровых преобразователей перемещений шкально- матричного кодирования, классификация, синтез их обобщенных блочно-модульных иерархических структур обобщенными методами кодирования и считывания, анализ общих свойств порождаемых подмножеств частных структур. Изложенная теория позволяет решать задачи анализа, синтеза и оптимизации частных структур и содержит методики упорядоченного перебора и синтеза множества альтернативных вариантов структур. Введение Создание мехатронных средств мобильных систем управления на основе интел- лектуальных технологий [1] сопряжено с ужесточением требований к массогабаритным характеристикам цифровых электроприводов, одним из важнейших и ответственных элементов которых являются цифровые преобразователи перемещений, используемые в качестве датчиков обратной связи [2]. В этом отношении наибольшие потенциальные возможности имеют фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений (ФЦПП), превосходящие другие типы преобразователей по точности, быстродействию и технологичности [3]. В ответственных применениях, как правило, используются ФЦПП пространственного кодирования, основанные на считывании разрядных цифр двоич- ного кода непосредственно с кодовой маски, называемые также преобразователями считывания [4]. Их характеристики в значительной степени зависят от кода, определяю- щего рисунок кодовой маски, и метода устранения неоднозначности считывания [3], [5]. Постановка задачи ФЦПП с формированием кода непосредственно из первичных сигналов, считы- ваемых с кодовых шкал, характеризуются высокой точностью, быстродействием и технологичностью изготовления электронных узлов в виде набора компараторов и цифровых интегральных схем. Однако узким местом по-прежнему в них остается тру- доемкость изготовления оптоэлектронных узлов из-за сложности считывающей систе- мы, особенно при ужесточении требований к ее массогабаритным размерам. Слож- ность считывающей системы определяется числом считывающих элементов (NСЭ), числом кодовых дорожек (NКД), объемом оборудования декодирования считываемого кода и точностью изготовления . Габидулин М.А. «Искусственный интеллект» 3’2009 200 5Г Анализ ФЦПП в нормальный двоичный n-разрядный код показывает, что между свойствами первичных кодов, используемых в кодовых масках, и упомянутыми кон- структивно-технологическими параметрами существует тесная взаимосвязь: позицион- ные коды уменьшают объем дешифраторов, однопеременные – число считывающих элементов (СЭ), а кольцевого кодирования – число кодовых дорожек (КД). Задачам оптимизации конструктивно-технологических параметров наилучшим образом отве- чают первичные коды, обладающие одновременно следующими признаками: пози- ционностью, однопеременностью и цикличностью таблицы кодовых комбинаций, что принципиально возможно комбинированием известных кодов путем построения первичных кодов на основе обобщенных прямых и отраженных позиционных систем счисления [5]. С такими кодами могут быть синтезированы обобщенные блочно-модульные структуры ФЦПП трех типов соответственно методам устранения неоднозначности считывания: метода «двойной щетки», «V-щетки» и однопеременного кодирования (ОК). Их особенностью является считывание разрядов первичного кода отдельными группами, что позволяет комбинировать используемые в них методы кодирования и считывания [6]. Методы устранения неоднозначности обуславливают иерархию управления счи- тыванием групп разрядов выходного нормального двоичного кода. В структурах первых двух типов считывание производится под управлением канала младших разрядов, а третьего типа – канала старших разрядов, что связано с преобразованием отраженной системы представления цифрового эквивалента (ЦЭ) в нормальную систему. Представление ЦЭ в рабочей обобщенной позиционной системе счисления с основаниями, равными степени 2, и формирование разрядов группами дает допол- нительные комбинационные возможности выбора конструктивно-технологических параметров и оптимизации структур, так как для кодирования групп разрядов могут быть использованы шкалы однопеременного и кольцевого кодирования. Считывание может быть осуществлено логическим выбором одной не из двух, как принято, а из большего числа H смещенных друг относительно друга характеристик преобразова- ния, что обобщает метод «двойной щетки» на случай организации в пределах периода характеристики управляющей группы разрядов H зон считывания. В структурах первых двух типов это позволяет расширить допуски на погрешности формирования управляемых групп разрядов, а третьего типа – применить для их формирования шкалы кольцевого кодирования, синтезированные на основе кода Грея, и тем умень- шить массогабаритные размеры ФЦПП. Созданные таким путем структуры третьего типа называются шкально-матричными [7]. Таким образом, структуры шкально-матричного кодирования представляют собой разновидность структур третьего типа, дуальных структурам первых двух типов, так как отличаются от них обращенным управлением считыванием, и, следо- вательно, шкально-матричные структуры могут быть синтезированы из шкальных иерархических структур обращением метода считывания, основанного на логичес- ком выборе одной из 2H  вышеупомянутых зон считывания. Данный метод обоб- щает метод «двойной щетки» на случай 2H  и поэтому назван по аналогии мето- дом «H-щетки». Статья посвящена синтезу вышеизложенных обобщенных блочно-модульных иерархических структур шкально-матричного кодирования, их классификации и ана- лизу общих свойств порождаемых при этом подмножеств частных структур. Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений… «Штучний інтелект» 3’2009 201 5Г Синтез обобщенной структуры С этой целью представим цифровой эквивалент N преобразователя переме- щений в n-разрядный двоичный позиционный код в обобщенной системе счисления с основаниями plHl ,1;  , произведение которых равно числу квантов двоичного кода n2 : 1 1 1 p l l l l l N N H      , (1) где  1,...,1,0  ll HN – цифра l-го разряда, двоичный код которой представляет собой l-ую группу разрядов n-разрядного кода, так как имеет место ln lH 2 и соответст- венно    p l lnn 1 . Отсюда находим запись N в виде кодовой комбинации в нормальной обобщенной позиционной системе:  pl NNNN ,...,,...,1 , (2) и в отраженной обобщенной позиционной системе:    pl NNNN ,...,,...,1 . (3) Связь между N и N определяется соотношениями: ll NN  1 ,        иначе.1 четно, если, 1 2 lll ll l NHN NN N (4) Любые смежные комбинации    pl NNNN ...,,...,,1 различаются лишь в одном из pl ,1 разрядов, следовательно, являются ОК. Однако чтобы двоичный n-разряд- ный код являлся кодом Грея необходимо, чтобы группы разрядов, кодирующие Nl, также представляли собой код Грея. Таким образом, разбиение n-разрядного кода Грея порождает p-разрядный код N , являющийся одновременно и позиционным, и однопеременным. Так как таблица кодовых комбинаций позиционного кода характеризуется периодичностью последо- вательности цифр младших разрядов в пределах периода последовательности цифр старших разрядов, считывание младших разрядов может быть произведено логичес- ким выбором одной из Н зон считывания, разбивающих период группы старших раз- рядов на отрезки, кратные целому числу периодов группы младших разрядов. Следовательно, зоны формируются группой старших разрядов, в пределах каж- дой из которых считывается группа младших разрядов. Если число разрядов в группе младших разрядов меньше или равно числу зон Н, их считывание может быть произ- ведено Н считывающими элементами (СЭ) с кодовой дорожки (КД) кольцевого коди- рования, составленной из отрезков дорожек группы младших разрядов кодовой маски Грея, расположенных в пределах зоны считывания. При этом таблица кодовых ком- бинаций, сформированная СЭ в пределах периода группы старших разрядов, представ- ляет собой таблицу циклического кода, так как образована из одной и той же цикли- чески сдвинутой строки. Таким образом, сконструирован код, обладающий свойствами позиционного, однопеременного и циклического кодов, позволяющий при построении кодовой маски Габидулин М.А. «Искусственный интеллект» 3’2009 202 5Г в отраженном обобщенном позиционном коде, эквивалентном n-разрядному двоич- ному коду, значительно уменьшить число КД. Считывание двоичных разрядов кода должно производиться методом обращенной «H-щетки», суть которого можно объяс- нить на примере считывания (l+1)-ой группы разрядов в зонах, формируемых стар- шими разрядами l-ой группы так, что число зон равно 12  lnH . Представим считывающую систему (l+1)-ого разряда в виде H-членного кодово- го кольца, состоящего из 2Hl+1-членных отрезков dk, считываемых в пределах одной зоны системой из H считывающих элементов, расположенных в пронумерованных позициях кодового кольца d: 1 11 1 0 0 ...,,...,,,    H i k H ddddd . (5) Тогда при циклическом сдвиге кольца вправо на H позиций с позиций  Hni l mod,1 1 будет считана матрица 2Hl+1-членных отрезков dk размера 12  lHHH , где Hl+1 – осно- вание (l+1)-го разряда (3), равное числу квантов nl+1-разрядной группы двоичных разрядов, состоящая из H матриц размера 12  lHH : 111 222 MMM    lll HHHHHHH , (6) где строки 12M  lHHH представляют собой последовательности значений двоичных цифр, считываемых разрядов, а строки 12M  lHH соответствуют 2Hl+1-членным отрезкам dk, считываемым в соответствующих зонах. Поскольку dk соответствует 2Hl+1-членному отрезку последовательности ai двоичных цифр i-го разряда, считываемая СЭi после- довательность  ia будет состоять из упорядоченного набора отрезков 1,0  Hkd , только первый из которых соответствует считываемому разряду, а остальные – другим разрядам. Для формирования nl+1-разрядной группы двоичных разрядов, соответствую- щей исходному коду Грея, необходимо k-й столбец матрицы (6) циклически сдви- нуть на k позиций вверх, что может быть реализовано, например, так называемыми сдвигателями nl+1-разрядных двоичных чисел, построенными на мультиплексорах [8]. Действительно, если представить оператор сдвига вправо подстановкой         1k k Sr , (7) матрицу (6) можно записать в виде матрицы циклического кода, образованной из кодового кольца (5) в качестве первой строки: 1,0,M 1   HkdS k rHH l . (8) Отсюда: для того чтобы с позиций  Hni l mod,1 1 считывались одни и те же отрезки dk, сдвиг вправо должен компенсироваться сдвигом влево: 1,0,M 1   HkdSS k r k lHH l , (9) где         k k S k l 1 – оператор циклического сдвига влево, реализуемый мультиплексо- ром 1 lnH , функция преобразования которого имеет вид   1 mod0 f H i k H i k Hk a a      , (10) Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений… «Штучний інтелект» 3’2009 203 5Г где fk – конституента единицы булева набора старших разрядов, формирующих k-ую зону считывания; 1,1  lni – индексы скорректированных двоичных разрядов;  HkiH mod – индексы Hl+1-членных отрезков, считываемых в k-ой зоне. Так как упорядоченному набору  110 f,...,f,...,f,ff  Hk соответствуют кодовые комбинации единичного позиционного кода (ЕПК), считываемые СЭ структур мат- ричного кодирования, использование ЕПК для логического выбора одной из H зон счи- тывания объясняет название структур, основанных на данном методе считывания. В рассмотренном случае число зон считывания H и, следовательно, число СЭ равно числу формируемых разрядов nl+1. Однако если допустима избыточность СЭ, зоны могут быть сформированы всеми разрядами l-ой группы. Тогда число разрядов (l+1)-ой группы, формируемой одной кодовой дорожкой, может составить 1211  ln l Hn . В этом случае отрезки dk кольца (5) будут представлять собой Hl+1-членные отрезки. Двоичной цифре a1 будет соответствовать 2Hl+1-членный отрезок 12  HH dd кольца, цифре a2 – 3Hd и т.д. При этом функция преобразования мультиплексора (10) должна быть модифицирована следующим образом:   1 mod0 f k H i k H i Hk a a       , (11) где            случае. противномв1 1,если,1 2 1Ent2 k ik k Итак, синтезирована структура с последовательным управлением считыванием, начиная с группы старших разрядов, эквивалентная структуре с n-разрядной кодовой маской Грея, дуальная структуре в прямой реализации с устранением неоднознач- ности методом «V-щетки» и группы разрядов которой считываются с np  кодовых дорожек кольцевого однопеременного кодирования. Считывание первой группы разрядов, которая является управляющей, осуществляется избыточным кодом с по- мощью 112 n СЭ с кодового кольца, составленного из 112 n единиц и 112 n нулей. При этом число дополнительных СЭ составит 1 1 допСЭ 12 nN n   . В частном случае 21 n с ко- дового кольца непосредственно считывается группа старших разрядов кода Грея, по- этому 0допСЭ N . Однако в ней, в отличие от структуры с кодовой маской Грея, считывание должно быть организовано с двухступенчатым иерархическим управлением, так как, кроме внешнего контура формирования двоичного позиционного кода методом обра- щенной «V-щетки», необходим внутренний контур подчиненного управления для формирования кода Грея методом обращенной «H-щетки». Считывание групп раз- рядов в каналах pl ,2 может быть организовано под управлением любого соче- тания 1l смежных каналов, где ll  . Регулярность структуры, определяемая принятым порядком выбора номеров управляющих каналов l, позволяет произвести синтез множества, порождаемых ею частных структур, и выбор наилучшей из них с точки зрения предъявляемых требова- ний. Так, 1l порождает структуры со считыванием разрядов в каналах pl ,2 обра- щенной «двойной щеткой» (рис.1, а), а 1 ll – обращенной «V-щеткой» (рис.1, б). Габидулин М.А. «Искусственный интеллект» 3’2009 204 5Г pnpa , 1,pa 1,la lnla , 1,1a 1,1 na x pnpb , 1,pb lnlb , 1,lb ilb , lmi ,1 pmi ,1 1,1 nb ib ,1 1,1b pnpa , 1,pa 1,la lnla , 1,1a 1,1 na x pnpb , 1,pb lnlb , 1,lb ilb , 1,1  lmi 1,1  pmi 1,1 nb ib ,1 1,1b а) l* = 1 б) l* = l – 1 Рисунок 1 – Структуры с обращенным считыванием методами «двойной щетки» (а) и «V-щетки (б): ЦППl – цифровой преобразователь перемещений l-го канала, ПК l – преобразователь ОК l-го канала в двоичный нормальный код Управление l-м каналом группой из t смежных каналов порождает структуры (рис. 2), позволяющие сформировать l-ой дорожкой Hnl 2lg разрядов, где H может достигать 1...  ltl HHH , что значительно больше, чем в двух предыдущих случаях. При этом любая разрядность практически достигается при p  3. pnpa , 1,pa 1,la lnla , 1,1a 1,1 na x pnpb , 1,pb lnlb , 1,lb ilb , 1,1 nb ib ,1 1,1b 1,ra rnra , rnrb , 1,rb irb , Рисунок 2 – Структура с управлением считыванием разрядов l-го канала группой t смежных каналов старших разрядов: r – номер канала со считыванием с кодовых дорожек кода Грея; vl,tvll t,  11 – индексы каналов группы; l – v – индекс канала, смещенного на v позиций; l – v – t + 1 – индекс канала, смещенного на v + t – 1 позиций Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений… «Штучний інтелект» 3’2009 205 5Г Произведем анализ наиболее важных частных случаев структур шкально-матрич- ного кодирования, порождаемых приведенными обобщенными блочно-модульными структурами. Анализ и синтез подмножеств частных структур С этой целью рассмотрим случаи 1 – 5 упорядочивания каналов в соответствии с алгоритмом, определяемым порядковыми номерами управляемого и управляющего каналов. Поскольку нумерация каналов сквозная pl ,1 , управляющие каналы выде- лены в структурах «звездочкой», управляемые каналы младших разрядов – «штри- хом», а неуправляемые каналы – индексом r. Случаям 1, 2 соответствуют структуры:  1,,,2Сл.1;:СПС 1  lpppl , (12)  1,,,2Сл.2;:СПС 2  lpppl (13) с управлением считыванием обращенным методом «двойной щетки». Случаям 3, 4 соответствуют структуры:  1,,,2Сл.3;:СПС 3   llpppl , (14)  1,,,2.4Сл:СПС 4   llpppl; (15) с управлением считыванием обращенным методом «V-щетки». Анализ эффективности структур показывает, что обращенный метод «V-щет- ки» позволяет более компактно располагать СЭ в каналах младших разрядов и повы- сить точность за счет интегрального съема сигналов. Случаю 5 соответствуют структуры:  vltvllppp,l tl   ,1,,2;5.Сл:СПС ,5 , (16) где l - й канал управляется произвольной группой из t смежных каналов старших разрядов. Выражения (12) – (16) можно рассматривать как порождающие уравнения мно- жества шкально-матричных структур с многофункциональными считывающими эле- ментами. Произведем анализ общих свойств множества структур, порождаемых случаем 5. Регулярность обобщенной структуры, определяемая принятым порядком выбора но- меров управляющих каналов l, позволяет произвести подсчет общего числа, порож- даемых ею частных структур   .12 1 1 1 1 1 1П         p l p p p p p lCN (17) Случаю 5 соответствует обобщенная структура, в которой в зависимости от вы- бора ее параметров p, p, v, t могут быть получены различные структуры преобра- зователей данного типа. Ввиду чрезвычайно огромного числа NП возможных вариантов построения струк- тур, целесообразно произвести исследование их общих свойств, сгруппировав их в соот- ветствии со случаями 1 – 5. Имеем Габидулин М.А. «Искусственный интеллект» 3’2009 206 5Г ,ППП;ППП 543521  (18) где Пi – подмножества, соответствующие 5,1i . Обозначив через П2, П4 и П5подмножества, дополняющие П1, П3 и П2П4 до П2, П4 и П5, представим П5 объединением подмножеств  5 1 i5 П~П   i , (19) где ii ПП~  для i = 1, 3 и ii ПП~  для i = 2, 4 и 5. Поскольку подмножества объединяют структуры, обладающие свойствами, при- сущими только данному подмножеству, достаточно произвести исследование свойств отдельных подмножеств множества П5, что существенно упрощает задачу. Так, П1 включает структуры, порождаемые случаем 1, особенность которых состоит в управлении каналов pl ,2 1-м каналом, осуществляющим считывание разрядов обращенным аналогом метода «двойной щетки». Подмножество П3 включает обращенные аналоги структур со считыванием разрядов методом «V-щетки». Подмножества П2, П4 включают структуры, соответствующие случаям 2, 4 и являющиеся обращенными аналогами структур со считыванием разрядов методами «двойной щетки» и «V-щетки» лишь в части управляемых каналов. Подмножество П5 включает в себя только те структуры множества П5, которые выпали из рассмотрения в случаях 1 – 4. Оно включает структуры, являющиеся, как и в случаях 3, 4, обращенными аналогами структур со считыванием методом «V- щетки». Однако их отличием является то, что управление каналами производится не одним, а группой смежных каналов, благодаря чему одной дорожкой можно сфор- мировать большее число разрядов. Важным подмножеством П5 является подмножество  pp  ,5.Сл:СП5 , в которое включены структуры, обеспечивающие количество разрядов nмакс при задан- ном количестве кодовых дорожек p. Точной верхней гранью 5П  является структура 5макс ПsupC  . В ней практически любая разрядность достигается при p  3. Имеем   221lg 1 1123,макс 1  HHHn . (20) Так, при H1 = 4 получим nмакс = 36 и NСЭ доп = 2. Учитывая, что    p l lnn 1 , представим упорядоченной последовательностью plnl ,1;  в виде вектор-строки  pl nnnn ,...,,...,1 , представляющей собой распреде- ление разрядов по каналам pl ,1 . Так, nмакс = 36 можно представить как nмакс = (2,3,31). Таким образом, среди всех структур  5Сл:СПС 5  структура максC обеспе- чивает максимальную теоретически возможную разрядность n при минимальном числе дополнительных СЭ и заданном числе дорожек p. Причем удельная избыточность СЭ с ростом p резко снижается и при p  3 практически равна нулю. Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений… «Штучний інтелект» 3’2009 207 5Г Однако, поскольку теоретически предельная разрядность недостижима, пред- ставляет интерес рассмотреть подмножество П5 , включающее структуры, в которых заданная разрядность достигается при минимальном числе КД и дополнительных СЭ:  5 1 i5 П~П    i , (21) где          .4,2дляOП ,5дляП ,3,1дляП П~ i i i i i i i (22) Отсюда следует, что  pp ,Сл.5 :СП5  . Так как подмножество П5  содержит структуры с избыточностью 1,0,доп1СЭдопСЭ  piiNN , его можно разбить на p непересекающихся подмножеств П5i   1-p 0i 55 ПП    i . (23) Таким образом, структуры  5ПС подразделяются на p групп, в каждую из ко- торых входят структуры с одинаковой избыточностью СЭ. Общее количество структур в П5 составляет       p l l j jlN 2 1 1 1-p П 2 5 , (24) а в подмножестве П5i        i p i k p l klNN 1 5 C 1 2 ,П ~ , (25) где   p l klN 1 , ~ – произведения, соответствующие двоичным числам, содержащим i еди- ниц и p – 1 – i нулей. Выражения (24), (25) позволяют произвести расчет числа структур подмно- жеств П5  и П5i  для любого p. Ограничимся анализом подмножества структур с числом каналом p  3, пред- ставляющих наибольший интерес,  3,,5.Сл:СП5  ppp , (26) для чего запишем его в развернутом виде  vltvllppp,l tl   ,1,,2;5.Сл:СП ,5 . (27) Из (27) следует, что в случае p = 3 для l = 2 управляющим может быть канал l = 1, а для l = 3 – соответственно следующее сочетание каналов l=1; 2;1,2. В этом случае в канале 2 может быть организовано 1 ~H зон считывания, а в ка- нале 3 – 1 ~H , 2 ~H или 21 ~HH зон считывания. Габидулин М.А. «Искусственный интеллект» 3’2009 208 5Г Здесь   lll HHH ~,~ соответствует управлению l-го канала всеми ln разрядами или только частью старших разрядов lm , а 21 ~HH – числу зон, организуемых 1-м и 2-м каналами при использовании или всех их разрядов n = n1+n2, или n1 и части старших разрядов m2. Отсюда следует 12 5П N , что совпадает с подсчетом по вышеприведенной фор- муле. Таким образом, П5 состоит в случае p = 3 из 12 структур, которые в зависи- мости от избыточности СЭ можно разбить на 3 группы. Представим каждую структуру в виде упорядоченного набора  3СЭ2СЭ ,C NN , (28) где NСЭ2, 3 – число СЭ в каналах l = 2, 3. С учетом этого П5  можно представить как     21212211115 :П HHHHHHHHHHC    . (29) Отсюда находим:         ,,,,,,,,П 2112111110,5   HHHHHHHHH (30)             ,,,,,,,,,,,,П 211211111211211,5   HHHHHHHHHHHHHH (31)     211212,5 ,,,П HHHHH , (32) ,6,4 1,5П0,5П   NN .4 2,5П N (33) Здесь  11 ~ HH на первой позиции означает, что 2-й канал управляется группой старших разрядов 1-го канала, 11 ~ HH  – всеми разрядами n1 и, следовательно, число СЭ избыточно; lH~ на второй позиции означает, что 3-й канал управляется l-м каналом, l= 1, 2, а 21 ~HH – 2-м и 3-м каналами совместно. При этом число СЭ в слу- чаях 22 ~ HH  и 2121 ~ HHHH  избыточно. Из выражений (30) – (32) явствует, что подмножество П5  состоит из структур трех типов  11А ~,~C HH ,  21Б ~,~C HH и  211В ~,~C HHH :         11111111А5 ,,,,,,П HHHHHHHH   , (34)         21212121Б5 ,,,,,,П HHHHHHHH   , (35)         111211211211В5 ,,,,,,,П HHHHHHHHHHHH   , (36) что отражает различную организацию в них управления каналами, а именно: обращен- ными методами «двойной щетки» (СА) и «V-щетки» (СБ и СВ). Нетрудно видеть, что П5,0  содержит две структуры типа А и по одной структуре типов Б и В, П5,1  – по две структуры каждого типа, а П5,2  – по одной структуре типов Б и В. Также видно, что П5,p=2 состоит из двух структур типа А:     112p,53p,52p,5 , HHППП        . Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений… «Штучний інтелект» 3’2009 209 5Г Заключение Таким образом, изложенная теория позволяет чисто аналитически решать за- дачи анализа, синтеза и оптимизации структур шкально-матричного кодирования. Она содержит методики упорядоченного перебора и синтеза множества альтернатив- ных вариантов структур, оценки параметров n, NСЭ, NКД каждой из них, разбиения множества структур на классы эквивалентности, обладающие заданными свойствами p = p, NКД = NКД, NСЭ = NСЭ. Литература 1. Создание интеллектуальных систем автоматизации и управления на основе современных инфор- мационных технологий / И.М. Макаров, В.М. Лохин, С.В. Манько, М.П. Романов // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2007. – № 4. – С. 13-20. 2. Управляющие и вычислительные устройства роботизированных комплексов на базе микроЭВМ : учеб. пособ. для техн. вузов / [В.С. Медведев, Г.А. Орлов, Ю.И. Рассадкин и др.] ; под общ. ред. В.С. Медведева. – М. : Высш. шк., 1990. – 239 с. 3. Высокоточные преобразователи угловых перемещений / [Э.Н. Асиновский, А.А. Ахметжанов, М.А. Га- бидулин и др.] ; под общ. ред. А.А. Ахметжанова. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 128 с. 4. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств / Гитис Э.И. – 3-е изд., перераб. – М. : Энергия, 1975. – 448 с. 5. Габидулин М.А. Формализованный синтез обобщенных структур блочно-модульных абсолютных цифровых преобразователей перемещений / М.А. Габидулин // 56НТК МИРЭА : сб. трудов. – М. : МИРЭА, 2006. – Ч. 3. – С. 59-64. 6. Габидулин М.А. Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений пространственного кодирования / М.А. Габидулин // Искусственный интеллект. – 2008. – № 3. – С. 272-281. 7. Домрачев В.Г. Цифровые преобразователи угла : Принципы построения, теория точности, методы контроля / В.Г. Домрачев, Б.С. Мейко. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 328 с. 8. Титце У. Полупроводниковая схемотехника : Справоч. руков. / У. Титце, К. Шенк; [пер. с нем]. – М. : Мир, 1982. – 512 с. М.А. Габідулін Фотоелектричні цифрові перетворювачі переміщень шкально-матричного кодування Подано формалізований опис фотоелектричних цифрових перетворювачів переміщень шкально-матричного кодування, класифікацію, синтез їх узагальнених блочно-модульних ієрархічних структур узагальними методами кодування та зчитування, аналіз загальних якостей породжувальних підмножин часткових структур. Запропонована теорія дозволяє вирішити задачі аналізу, синтезу та оптимізації часткових структур і вміщує методики впорядкованого перебору та синтезу множини альтернативних варіантів. M.A. Gabidulin Photo-Electric Digitizers of Moving of Scale-Matrix Coding The formalized description of photo-electric digitizers of moving of scale-matrix coding, also the classification, synthesis of their generalized block-modular hierarchical structures by the generalized methods of coding and reading, the analysis of the common properties of generated subsets of private structures are given. The stated theory allows to solve tasks of the analysis, synthesis and optimization of private structures and contains techniques of the arranged exhaustive search and synthesis of set of alternative variants of structures. Статья поступила в редакцию 10.06.2009.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-8062
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1561-5359
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:30:21Z
publishDate	2009
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
record_format	dspace
spelling	Габидулин, М.А. 2010-04-29T09:35:45Z 2010-04-29T09:35:45Z 2009 Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования / М.А. Габидулин // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 199-209. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8062 004.698 Дано формализованное описание фотоэлектрических цифровых преобразователей перемещений шкально- матричного кодирования, классификация, синтез их обобщенных блочно-модульных иерархических структур обобщенными методами кодирования и считывания, анализ общих свойств порождаемых подмножеств частных структур. Изложенная теория позволяет решать задачи анализа, синтеза и оптимизации частных структур и содержит методики упорядоченного перебора и синтеза множества альтернативных вариантов структур. Подано формалізований опис фотоелектричних цифрових перетворювачів переміщень шкально-матричного кодування, класифікацію, синтез їх узагальнених блочно-модульних ієрархічних структур узагальними методами кодування та зчитування, аналіз загальних якостей породжувальних підмножин часткових структур. Запропонована теорія дозволяє вирішити задачі аналізу, синтезу та оптимізації часткових структур і вміщує методики впорядкованого перебору та синтезу множини альтернативних варіантів. The formalized description of photo-electric digitizers of moving of scale-matrix coding, also the classification, synthesis of their generalized block-modular hierarchical structures by the generalized methods of coding and reading, the analysis of the common properties of generated subsets of private structures are given. The stated theory allows to solve tasks of the analysis, synthesis and optimization of private structures and contains techniques of the arranged exhaustive search and synthesis of set of alternative variants of structures. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования Фотоелектричні цифрові перетворювачі переміщень шкально-матричного кодування Photo-Electric Digitizers of Moving of Scale-Matrix Coding Article published earlier
spellingShingle	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования Габидулин, М.А. Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
title	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
title_alt	Фотоелектричні цифрові перетворювачі переміщень шкально-матричного кодування Photo-Electric Digitizers of Moving of Scale-Matrix Coding
title_full	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
title_fullStr	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
title_full_unstemmed	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
title_short	Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
title_sort	фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования
topic	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
topic_facet	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/8062
work_keys_str_mv	AT gabidulinma fotoélektričeskiecifrovyepreobrazovateliperemeŝeniiškalʹnomatričnogokodirovaniâ AT gabidulinma fotoelektričnícifrovíperetvorûvačíperemíŝenʹškalʹnomatričnogokoduvannâ AT gabidulinma photoelectricdigitizersofmovingofscalematrixcoding

Фотоэлектрические цифровые преобразователи перемещений шкально-матричного кодирования

Institution

Similar Items