Экстраполятор

Экстраполятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 932508

Союз Советскин

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву Ю 691881 (22)Заявлено 08.12.78 (21) 2726887/18-24 с присоелинением заявки И (23) П риоритет (53 jM. К,й.

С 06 и 7/30.

3Ъеудерстеенный квинтет

СССР не делан нзебретеннй н етерытнй

Опубликовано 30. 05. 82. Бюллетень РЬ 20

Дата опубликования описания 01. 06 . 82 (5З) УДК 681.335 (088.8). (72) Авторь1 изобретения

Л. И. Мартынов и В. Г. Чугин (71) Заявитель! авва»»„» (54) экстрдполятор Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах и в корректирующих устройствах систем автоматического управления.

Пв основному авт. св. М 691881 известен экстраполятор, используемый в автоматике и вычислительной технике для выработки упреждающего сигнала с упреждением на один шаг, причем

10 экстраполирующая функция вырабатывается. путем преобразования и обработки трех соседних дискретных значений исходной функции. Этот экстраполятор состоит из трех ключей, трех запоми15 нающих элементов, трех коммутаторов, двух сумматоров, инвертора, интегратора и гене ра тора- расп ределителя тактовых импульсов, выходы которого

20 подключены к соответствующим управляющим входам ключей и коммутаторов, при этом вход экстраполятора соединен с сигнальными входами всех ключей, выходы которых соединены с сигнальными входами всех ключей, выходы которых соединены с сигнальными входами запоминающих элементов; первый, второй и третий входы первого коммутатора соединены соответственно с выходами первого, второго и тре" тьего запоминающих элементов; первый, второй и третий входы второго коммутатора соединены соответственно с выходами второго, третьего и первого запоминающих элементов; первый, второй и третий входы третьего коммутато" ра соединены соответственно с выходами третьего, первого и второго запоминающих элементов; первые выходы коммутаторов объединены и через ин" вертор соединейы с первыми входами второго сумматора и интегратора, вторые выходы коммутаторов объединены и соединены с вторыми входами второго сумматора и интегратора, третьи выходы коммутаторов объединены и соединены с третьим входом второго сум932508 4

3 матора, а выходы второго сумматора и генератора-распределителя 8 тактовых интегратора соединены соответственно импульсов соединены с управляющими с первым и вторым входами первого входами ключей 1 - 1з и коммутатосумматора. ров 31 - 3 . Выход инвертора 4 и треРабота такого экстраполятора без тьи выходы коммутаторов соединены . учета переходных процессов может . ° соответственно с входами блоков 9 быть описана выражением и 9 переменных коэффициентов, выход.-С 3 . 1 ды которых соединены соответственно ) 4 - (ч 4 6 (8- 1)1(„), с перв и третьим входами суммато1в ра 5, второй вход которого соединен где 1ц - момент времени, соответст-, с вторыми выходами коммутаторов. Одвующий взятию последнего новременно выход инвертора 4 и вторые отсчета в предыдущей се- выходы коммутаторов соединены с перрии измерений; вым и вторым входами интегратора 6, 1Щ- текущее значение экстра- >g Управляющие входы блоков 9 - 9 пеполируемой величины (11. ременных коэффициентов соединен с

Однако рассматриваемый экстрапо- блоком 10 управления. лятор работает в строго фиксирован- Предлагаемый экстраполятор рабоном диапазоне упреждений и позволяет тает следующим образом. выработать экстраполированный сигнал Входной сигнал U(t) поступает одс упреждением только на один шаг. новременно на сигнальные входы всех что является его недостатком и в ря- ключей 1 - 1, которые поочередно де случаев ограничивает область при- циклически открываются в начале кажМенения. дого такта работы экстраполятора на

Цель изобретения - расширение короткие промежутки времени д1, досфункциональных возможностей экстрапо- таточные для передачи мгновенного зналятора за счет задания переменного чения входного сигнала на сигнальные диапазона упреждения, т.е. создания входы запоминающих элементов 2 - 21 возможности экстраполировать на один, где мгновенные значения входного сиг" два и более шагов вперед при сохране- нала запоминаются, образуя упорядонии величины относительной точности ченную по времени последовательность экстраполяции неизменной. его дискретных значений для равноотсУказанная цель достигается тем, тоящих промежутков времени, и сохранячто в экстраполятор введены блок ются постоянными по амплитуде каждый управления и два блока переменных из запоминающих элементов 2 - 2 в коэффициентов, первый из которых вклю- течение трех тактов работы экстрапочен между выходом инвертора и первым лятора. С выходов запоминающих элевходом второго сумматора, второй- ментов 2 - 2 дискретные значения между третьими выходами коммутато- входного сигнала поступают на соот ров и третьим входом второго сумма- ветствующие входы коммутаторов 3 -3, 40 в тора, управляющие входы блоков пере- которые поочередно включаются на кажменных коэффициентов подключены к дом такте работы экстраполятора и выходам блока управления; осуществляют коммутацию выходов запоНа чертеже изображена блок-схема минающих элементов 2 1 - 2 . Совместпредлагаемого экстраролятора. ная работа ключей 1.1 - 1 и коммутаЗкстраполятор состоит из ключей

45 торов 3,1 - 3 организована таким об1 - 1>, входы которых соединены с разом, что на каждом такте работы входом экстраполятора, . а выходы клю- íà Bblxopbl коммутаторов поступают три чей 11 - .1д соединены с входами за- соседних, упорядоченных по .времени, поминающих элементов 2 - 2, выходы дискретных значения входного сигнала, запоминающих элементов 2 - 2 сое- 5О зафиксированные запоминающими элемендинены с соответствующими входами тами 2 - 2 в равноотстоящие моменкоммутаторов 3.1 - 3>, первые, вторые ты времени, т.е. значения U(t ), Ф и третьи выходы которых соответствен- U(t ) ) и U(t„ rg) соответственно но объединены. Первые выходы комму- (где j = 1,2,3... n - номер такта работаторов,соединены с входом инвертора >> ты экстраполятора). На следующем

4. Вь1ходы сумматора 5 и интегратора такте работы экстраполятора указан6 соединены соответственно. с первым ные выше дискретные значения входнои вторым входами сумматора 7. Выходы го сигнала в результате переключения фориула изобретения

З страполятор по авт. св. и 691881, отличающийся тем, что, с

5 . 9325 одного из ключей 1 - 1> и одного из коммутаторов 3 — 3>. заменяются новой упорядоченной по времени после довательностью дискретных значений

U(t.1+4), U(t ) и u(t; ), сдвинутой s относительно предыдущей последовательности на одно дискретное значение в . сторону вытеснения более раннего дискретного значения входного сигнала и т.д. на каждом последующем такте. Это достигается тем, что на каждом такте работы циклически последовательно срабатывает один из ключей

14 - l и один из коммутаторов 3< -3, например, на i-ом такте срабатывают ключ 1 и коммутатор 3, íà i+1-ом такте - ключ 1д и коммутатор 3, на

i+2-ом такте - ключ 1 и коммутатор . 3 и т.д. Таким образом, на выходы коммутаторов поступают квантованные 20 по уровню, причем амплитуда каждого уровня пропорциональна мгновенным значениям входного сигнала в момен - ° ты его фиксации, т.е. в моменты его подачи на входы запоминающих элементов 2 — 2, и сдвинутые относительно друг друга на один такт ступенча-. тые сигналы. Выходы коммутаторов

3 - 3 соединены с решающей частью экстраполятора. С выхода инвертора сигнал поступает на вход блока 94 переменных коэффициентов, где умножается на весовой коэффициент И и далее поступает на первый вход сумматора 5. Сигнал со вторых выходов ком"

3$ мутаторов непосредственно поступает на второй вход сумматора 5. Суммиро" вание по второму входу сумматора 5 осуществляется с постоянным коэффициентом И = 1/3 независимо от режи46 ма работы устройства. Сигнал с третьих выходов коммутаторов поступает на вход второго блока 9 переменных коэффициентов, умножается на весовой коэффициент М и поступает на третий

45 вход сумматора 5, на выходе которого вырабатывается дискретная составляющая упрежденного сигнала. Выработка непрерывной составляющей упрежденного сигнала осуществляется интегратором

6. С выходов сумматора 5 и интегратора 6 соответственно дискретная и непрерывная составляющие упрежденного сигнала поступают на входы сумматора

7, на выходе которого вырабатывается аналоговый упрежденный сигнал с задан . ным упреждением. Величина упреждения задается дискретно и определяется значениями весовых коэффициентов И и

08 6

М, которые устанавливаются блоками пе Ременных коэффициентов 9 1 и 9Z по командам, поступающим от блока 10 управления.

Значения весовых коэффициентов

М4 и М в зависимости от требуемого упреждения могут быть рассчитаны по формулам: 1+3 м) (2)

1 4 = — 5 — (3) где 1 — заданное упреждение (=

1,2,3...m) и заложены в вида дискретных значений в блоки 9 - 9 переменных коэффициентов соответственно.

Работой экстраполятора управляет генератор-распределитель 8 тактовых импульсов, с выхода которого импульсы малой длительности поступают на управляющие входы ключей 1 - 1, обеспечивая поочередное срабатывание одного ключа (открывание ) в начале каждого такта, а импульсы, длительностью в один такт, поступают поочередно на управляющие входы коммутаторов 31 - 3, также обеспечивая их поочередную циклическую работу, коммутацию и передачу сигналов с выходов запоминающих элементов 2 - 2 у на выходы коммутаторов. На каждом такте работы экстраполятора управляющие сигналы от генератора-распределителя

8 тактовых импульсов поступают на у управляющие входы одного ключа и одного коммутатора.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в существенном расширении функциональных возможностей экстраполятора при сохранении требуемой точности выработки упрежденного сигнала, т.е. обеспечении экстраполяции на одну, две и более точек вперед путем задания посредством блоков 9 и 9 переменных коэффициентов соответствующих значений весовых коэффициентов И 1 и И, а также в повышении надежности работы устройства благодаря применению хорошо освоенных промышленностью высоконадежных элементов со стабильными характеристиками.

7 932508 8 целью расширения функциональных воз- матора, управляющие входы блоков пеможностей за счет задания переменного ременных коэффициентов подключены к диапазона упреждения, в него введены выходам блока управления. блок управления и два блока переменных коэффициентов, первый из которых Источники информации, включен между выходом инвертора и пер. принятые во внимание при экспертизе вым входом второго сумматора, вто- 1. Авторское свидетельство СССР рой - между третьими выходами комму- 691881, кл. G 06 G 7/30, 1977 (протаторов и третьим входом второго сум- тотип).

) aha

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Шелипова

Редактор М. Ткач Техреду Корректор Л. Бокшан

Заказ 3786/70 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0 ИоскЬа Ж-35 Раушская наб. ц. 4/5