Экстраполятор

 

Изобретение относит ся к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона интервалов экстраполяции . Экстраполятор содержит вычитающие элементы 1, 2, 14-16, фиксирующие элементы 3, 4, перемножители 5, 6, блоки 7, 8 формирования экстраполирующего полинома, сумматоры 9-11, 21,элементы задержки 12, 13, блоки 17, 18 определения скользящего среднего значения, квадраторы 19, 20, пропорционально-интегральный регулятор 22,вход 23, выход 24. Экстраполяция дискретной входной последовательности осуществляется в двух каналах с разными коэффициентами экспоненциального сглаживания, отличающимися на постоянную величину. В зависимости от разности ошибок экстраполяции ocy-S ществляется Настройка коэффициента сглаживания на оптимум. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5п 4 С 06 С 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ х (Q

° авЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4209300/24-24 (22) 09. 03.87 (46) 23.10.88. Бюл. 11 39 (71) Западно-Сибирский металлургический комбинат им. 50-летия Октября (72) В.П.Авдеев, В.Г.Жданов, А.Н.Карпов, Т.В.Киселева и Ф.ЗеХамидулин . (53) . 681. 3 (088.8) (56) Автбрское свидетельство СССР

9 842855, кл. G 06 G 7/30, 1981.

Авторское свидетельство. СССР

В 1003108, кл. G 06 G 7/30, 1983. (54) ЭКСТРАПОЛЯТОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения — повышение точности и расширение диапазона интервалов зкст„„SU,, 1432565 А 1 раполяции. Экстраполятор содержит вычитающие элементы 1, 2, 14-16, фиксирующие элементы 3, 4, пер емножители

5, 6, блоки 7, 8 формирования экстраполирующего полинома, сумматоры 9-11, 21, элементы задержки 12, 13, блоки

17, 18 определения скользящего среднего значения, квадраторы 19, 20,пропорционально-интегральный регулятор

22, вход 23, выход 24. Экстраполяция дискретной входной последовательности осуществляется в двух каналах с разными коэффициентами экспоненциального сглаживания, отличающимися на .постоянную величину. В зависимости

Q от разности ошибок экстраполяции осу-Ж щесталяется настройка коаакаициента сглаживания на оптимум. 1 ил.

1432565

И 11 бретение относится к автоматик! ц вычп1.лите«ьной технике.

Пель изобретения — повышение точностц и ряс>иирение диапазона интерна.1то!! зкс грапо!!яции.

На чертеже представлена схема эьстраполятора.

Экстраполятор содержит первьп! 1 и второй 2 вычитающие элементы, первый

:3 и второй 4 фиксирующие элементы, первый 5 и второй 6 перемножители, 1, первый 7 и второй 8 блоки формирова1 ния зкстраполирующего полинома, nep,âMé 9, второй tp и третий 11 суммато-15 ры, первый 12 и второй 13 элементы, задержки, третий 14, четвертый 15 и, пятый 16 вычитающие элементы, первый ,17 и второй 18 блоки определения скользящего среднего значения, первый20

19 и второй 20 квадраторы, четвертый сумматор 21, пропорционально-интегральн;,1й регулятор 22, вход 23 и выход

24.

Блоки 7 и 8 формирования экстрапо-25 лирующего полинома могут быть выпол нены каждый на элементах задержки и суммирующем блоке, они являются типо-. выми дискретными фильтрами. Пропорционально-интегральный регулятор 22 так-30 же является типовым блоком и содержит масштабный блок и интегратор, выходы которых подключены к суммирующему элементу.

Экстраполятор работает следующим образом.

На вход поступает последовательность дискретных значений экстраполируемого сигнала x(i), где i = 1, 2, ... . В первом канале экстраполя- 40 ции посредством первого перемножителя 5, первого сумматора 9 и первого фиксирующего элемента 3 реализуется алгоритм экспоненциального сглаживания сигнала x(i) х (i) х (i-1) + <(i) D x (1) .

Во втором канале экстраполяции посредством второго перемножителя 6, второго сумматора 10 и второго фиксирующего элемента 4 тоже реализуется алгоритм экспоненциального сглаживания сигнала х (i) х = х (i-1) +(< (i) + с о()х- (i), где с (!.) — коэффициент экспоненциально! О с .«яжи ва ния 1

Х и х - C «.«ß>1:C «>141P 111 1 111«11Я )1!от

1,\ ра«олиругмо! о спгвя«я в перлом и втором каналах о

Э КСТР Я«n>! Я 1(«11;

0,0(, — приряшг!1иг коэффициента !

>((1) с Г>гсиечивяищее работу второго канала экстраполяции с днпамикой, отлич«ой от первого, Экстраполиру>ощие «цли«омы, сформированные в блоках 7 и 8, усредняются с помо!1!ью сумматора 21. Кроме того, они используются для коррекции динамики экстраполяции. Теку!>н!е ошибки экстраполяции с выходов 1.1:г11т:.>1о.:111?: элементов 14 и 15 «оступяют на кнадраторы 19 и 20, затем ня блоки 17 и 18 определения скользящего среднего з«ачения. Вычитающ!!1! элемент 1б выделяет разность средних квадратов ошибок экстраполяции. В зависимости от величины и знака этой разности регулятор

22 изменяет величину коэффициента таким образом, чтобы ли .нидировать рассогласование. В резуль1яте значен!!е сглаживающего коэффиц!!е«та нсе время поддерживается близким к оптимальному, при котором обеспечивается «аилучшее при данш1х характеристик;-:x входного сигнала качество экстраголя— ции.

Формула изобретения

Экстраполятор „содгржаший первый и второй вычитающие элементы, первые, входы которых соединены с информационным входом экстраполятора, а вторые входы — c выходами соответственно первого и второго фиксирующих элементов, выход первого вычитающгго элемента соединен с первым BxojloM перво 0 перемножителя, вьг од которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соедине«с выхо дом первого фиксирующего элемента, а выход — с входом первого ф 1! к сир ующего элемента и с входом первого блока формирования экстр яполирующего полив нома, второй перемнажитель, выход которого соединен с 1!ервым входом второго сумматора, выход которого сог.,!ив нен с входом второго фиксирующего элемента, третий вычигяющий элемент, третий сумматор, первый вход которого со— единен с шиной задан«я 111>иря11!е!1ия, а выход — с первым нходо>1 вт1>рого пере —.

1." 3 75(5 полятора

Сос,. авитель Г.Осипов

Редактор О.Юрковецкая Техред . 1. (идык

Корректор П,Муска

Заказ 5444/44 Тираж 704 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

>It(<>i(<(IT P>It(1 I ЕТ Н ЕPÒЫй С! 3 >(МЛ I r >P < Т л и ч а к> щ и Й с я тем, чтс., с целью .(овьппе((ия точности и расширения диапазона интервалов экстрапо.(яцип, в

5 него введены второй блок формирования экстраполирующего полинома, четвертый и пятый вычитаюшие элементы, первый и второй квадраторы, два блока определения скользящего среднего значения, первый и второй элементы задерж— ки и пропорционально-интегральный регулятор, при этом выход второго вычитающего элемента соединен с вторым входом второго перемножителя, выхо (, второго сумматора соедине(1 с входом второго блока формирования экстрапалирующего полинома, выход второго фиксирующего элемента соединен с вторым входом второго сумматора, выходы пер — алия .> К с Тp >1(t > >. I?! p >, tr>!II< 1 r> ll!i rt tt It<111 I < . >!P>(11111- III >

С U X<>сС(с1МИ (ЕTElE. ()1 < ГО < >t IT OPr > 1 Т 1 ><

ЖЕ т(С PL Ç 11 ЕР Rf ttt И НТ ОР >111 Э >(СсМС(>(Т> 1 Л -1 держки — соответствен(>с> с пер((ымн их<в дами третьpãс> и чеTIIppтс го нычитаю>цих элементов, вторые вх< ды которых соединены с информационным входом экстраполятора, а выходы — с входами первого и второго квадраторов, выходы которых через первый и второй блоки определения скол ьз>(<(цего среднего значения соответстг.енно соединены с первым и вторым входами пятого вычитающего элемента, выход которого через пропорционально — интегральный регулятор соединен с вторым входом третьего сумматора и с RToph(M входом первого перемножителя, выход четвертого сумматора является выходом экстра