Экстраполятор

 

ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащий аналоговый регистр сдвига,информационный вход которого является входом экстраполятора, а выходы соединены с соответствующими информационными входами блока формирования экстраполирз ющей функции, вход синхронизации которого соединен с входом синагронизации аналогового регистра сдвига и подключен к птийе тактовых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона экстраполяции, он содержит генератор линейноизменяющегося напряжения, компаратор, блок выборки-хранения и источник :опорного напряжнния, при этом синхронизирующий вход генератора линейно изменяющегося напряжения подклйчен к шИне тактовых импульсов, а выход - к первому входу компаратора , второй вход которого соединен, с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом блока формирования экстраполирующей функции и с управляющим входом блока выборки-хранения, информационный вход которого соединен с выходом блока формирования экстраполирующей функции, а выход является выходом экстраполятора.

42037 A

СОН)З СОВЕТСНИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) 3(5Q G 06 G 7 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° %

О °

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCH05AV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3414751/18-24 (22) 01.04.82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) Ю.В.Агеев и А.A.Ðîìàùåâ (71) Ордена Ленина институт проблем управления (53) 681.3(088.8)" (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 467368, кл. G 06 G 7/30, 1974.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2961521/18-24, кл. G 06 G 7/30, 1980 (прототип). (54)(57) ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащий аналоговый регистр сдвига,информационный вход которого является входом экстраполятора, а выходы соединены с соответствующими информационними входами блока формирования экстраполирующей функции, вход синхронизации которого соединен с входом синхронизации аналогового регистра сдвига и подключен к шине тактовых импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона экстраполяции, он содержит генератор линейноизменяющегося напряжения, компаратор, блок выборки-хранения и источник опорного напряжения, при этом синхроннзирующий вход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к шине тактовых импульсов, а выход — к первому входу компаратора, второй вход которого соединен. с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом блока формирования экст Е раполирующей функции и с управляющим входом блока выборки-хранения, информационный вход которого соединен с выходом блока формирования экстраполирующей функции, а выход является выходом экстраполятора °

1042037

Изобретение относится к автома-тике и вычислительной.,технике, предназначено для получения оценки экстраполируемого значения сиrнала при различных интервалах упреждения, и может быть использовано 5 в системах сбора и обработки информации, устройствах телеметрии, связи и управления.

Известен экстраполятор, содержащий трехразрядный аналоговый ре- )Î гистр сдвига и блок экстраполяции (1(.

Недостатками этого экстраполятора являются низкая точность экстраполяции, ограниченные функциональные возможности и ограниченный диапазон экстраполяции, лежащий.в пределах интервала Т между соседними дискретами.

Наиболее близким к изобретению является экстраполятор, реализующий по трем значениям входного сйгнала экстраполяционную зависимость в виде полинома второго порядка, содержащий блок памяти, выполненный в виде трехразрядного аналогового регистра сдвига, и блок формирования экстраполирующей функции, выполненный на основе двух интегрирующих и суммирующего усилителей (2,).

Данное устройство имеет ограничен- ЗО ный диапазон экстраполяции, поскольку служит лишь для восстановления аналогового сигнала внутри интервала дискретизации по запомненным дискретным значениям, т.е. служит для 35 получения огибающей импульсного сигнала.

При решении многих практических задач, например при пригнозирующем контроле медленно протекающих процессов, для,предсказания момента выхода контролируемогo параметра за допустимые пределы требуется осуществлять прогноз на различные интервалы упреждения дt., в том числе, большие, чем интервал дискретизации

T.

Цель изобретения — расширение диапазона экстраполяции.

Цель достигается тем, что экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора,а выходы соединены с соответствующими информационными входами блока формирования. экстраполирующей функции, вход синхронизации которого соединен с входом синхРонизации аналогового регистра сдвига и подключен к шине тактовых импульсов, содержит генератор линейно

60 изменяющегося напряжения, компаратор, блок выборки хранения и источник опорного напряжения, при этом синхронизирующий вход генератора линейно изменяющегося напряжения подклю- 65 чен к шине тактовых импульсов, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом блока формирования экстраполирующей функции и с управляющим входом блока выборки-хранения, информационный вход которого соединен с выходом блока формирования экстраполирующей функции, а выход является выходом экстраполятора.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого экстраполятора; на фиг.2 — возможное выполнение блока формирования экстраполирующей функции.

Экстраполятор содержит аналоговый регистр 1 сдвига, блок 2 формирования экстраполирующей функции, блок 3 выборки-хранения, генератор 4 линейно изменяющегося напряжения„ компаратор 5 и источник 6 опорного напряжения. Позициями 7-11 обозначены входы блока 2, который содержит операционные услители 12-14, масштабные резисторы 15, интегрирующие конденсаторы 16, ключи 17. B случае учета трех дискретных значений (фиг.2) блок 2 вырабатывает экстраполирующую функцию вида 8 (09+ 10 18 209 (110

2 8 где время от момента начала очередного цикла работы экстраполятора, 8,(9,Ц„ - напряжения на соответствующих входах блока 2, соответствующие запомненным дискретным значениям входного сигнала

Г(пт), F (Ы-V)т и

F (n-2)T соответственно.

Постоянные времени всех цепей блока 2 уменьшены в 0 раз против тех значений, которые соответствовали бы работе в реальном масштабе времени. Поэтому экстраполирующий полином вырабатывается в ускоренном масштабе времени. Скорость линейной развертки генератора 4 и уровень опорного напряжения .источника 6 тоже подбираются соответственно масштабу времени.

Устройство работает следующим образом.

На очередном и -м такте работы за время действия тактового импульса длительностью йГ(< Т в аналоговый двигающий регистр 1 записывается чередное значение входного сигнала

F(nT)..Тем же импульсом замыкаются ключи 17 в блоке 2 экстраполяции, управляемые по входу 7 и устанавливающие интеграторы блока 2 н. нулевое

1042037

Составитель, Г. Осипов

Редактор М.Келемеш Техред М. Надь Корректор К. Тяско

Заказ 7130/50 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб.р д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 состояние. При этом напряжение на выходе блока 2 становится равным

FfnT ). Ключи 17, управляемые по входу 11, находятся при этом в замкнутом состоянии. Ilo окончании тактового импульса напряжение на выходе блока 2 изменяется согласно указанной зависимости, а напряжение на выходе генератора 4 начинает расти по линейному закону. С выхода источника 6 на вход компаратора 5 поступает постоянное напряжение, соответствующее требуемому интервалу упреждения М. При срабатывании компаратора 5 в блоке 2 размыкаются ключи 17, управляемые по входу

ll„ процесс интегрирования приостанавливается и на выходе блока 2 фиксируется напряжение, соответствующее экстраполированному значению входной функции для заданного интервала упрежденияаФ, которое фиксируется блоком 3 выборки-хранения до обновления экстраполированной оценки в следующем такте.

Изменяя опорное напряжение, сни5 маемое с источника 6, можно устанав" лизать различные интервалы упреждения. При использовании регистра сдвига большей разрядности и блока 2 с большим числом входов устройство

10 может реализовать экстраполяционную зависимость второго порядка с использованием метода наименьших квадратов или же, при необходимости, экстраполяционную зависимость более

15 высокого порядка.

Технико-экономический эффект от использования изобретения ойределяется возможностью расширения интервала времени упреждения.