Экстраполятор

 

(72) Авторы нзобретення

Г. Д. Манихин и В. Г. Чугин (7!) Заявитель (54) ЭКСТРАПОЛЯ ГОР

l . Изобретение относится к области автоматики и вычислительной, техники и может быть использовано в корректирующих устройствах и специализированных вычислй: тельных машинах.

Известен экстраполятор, содержащий

5 два последовательно соединенньк интег- . ратора, выходы которых через масштабирующие блоки связаны с входами двух сумматоров, при этом выход одного из сумматоров связан с входом другого через элемент задержки (1).

Недостатком этого экстраполятора является невысокая точность и ограничен- ный динамический диапазон

Наиболее близким по технической сущности к данному является экстраполятор, содержащий два запоминающих элемента с ключами, управляемыми от тактового е генератора, выходы запоминающих элементов подключены к блоку вычитании, выход которого подключен к входу интегратора, ;выходы одного а3 запоминающих элеменЯ тов и интегратора подключены к входу сумматора (2).

Прототип является экстраполятором первогЬ порядка; вырабатывающим на выходе кусочно-айнейную эк6траполируюшую функцию по двум соСедним дискрвтам. Его недостаток заключается в несысокой точнос- ти экстраполяции, обусловленной грубо йриближенйой экстраполяционной зависи- . мостью, Положенной в основу ceo работы, Бель изобретения заключается в повы-. шении точности.

Это достигается тем, что в экстраполятор, содержащий первый и второй запоминающие элеме г ы, входы KQTopbtK соединены с первым и вторым ключами, и интегратор, выход которого подключен . к первому входу первого сумматора, дополнительно введены третий запоминающий элемент, вход которого соединен с третьим илючом, инвертор, второй сумматор, три коммутатора и генератор-распределитель тактовых импульсов, выходы которого подключены к управляющим вхо40

50 . Г+2 з 69 дам соответствующих ключей и соответ" ствующих коммутаторьв, при этом входы всех ключей соединены с входом экстраполятора, первый, второй и третий входы первого коммутатора соединены соответвенно с выходами первого, второго и третьего 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 коммутатора соединены соответственно с BbIxogBMH третьего, первого и второго запоминающих элементов, первые выходы коммутаторов объединены и через инвертор связаны с первыми ExollaMH второго сумматора и интегратора, вторые выходы коммутаторов объединены и подключены ко вторым входам второго сумматора и интегратора, третьи выходы коммутаторов объединены. и подключены к третьему входу второго сумматора, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора.

Блок-схема экстраполятора представлена на чертеже. Экстраполятор содержит ключи 1 -1>, запоминающие элементы коммутатор 34 3 инвертор 4 сумматор 5, интегратор 6, сумматор 7, генератор-распределитель 8 тактовых импульсов, вход 9 и выход 10.

Экстраполятор работает следующим образом.

Входной сигнал 0 $ t) поступает одновременно на сигнальные входы всех. ключей 1, которые поочередно циклически открываются в начале каждого такта работы устройства на короткие промежутки времени, достаточные для передачи мгновенного значения вхбдного сигнала на вход запоминающего элемента 2, где оно запоминается и сохраняется постоянным по амплитуде в течение трех тактов. С выхода запоминающего элемента

2 мгновенное значение входного сигнала поступает на входы коммутатора 3, которые осуществляют коммутацию выходов элементов 2 таким образом, что на каждом такте работы устройства к выходным каналам коммутаторов 3 поочередно в заданной последовательности подключаются выходы элементов 2. Таким образом, в выходные каналы поступают ступенчатые сигналы, сдвинутые относительно друг друга на один такт. Сигнал, поступающий с выхода коммутаторов 3 в. первый канал, поступает на инвертор 4, инвертиру1881 а ется и поступает на вход сумматора д, на другие входы которого соответственно поступают сигналы из второго и третьего каналов. Одновременно сигнал с выхода инвертора 4 и сигнал из второго канала коммутатора 3 поступают на интегратор 6, на выходе которого вырабатывается непрерывная составляющая упрежденного сигнала. С выходов сумматора

10 5 и интегратора 6 дискретная и непрерывная составляющие выходного упрежденного сигнала поступают на вход сумматора

7, где суммируются, образуя выходной упрежденный сигнал.

15 Работой устройства управляет генератор-распределитель 8 тактовых импульсов,. с выхода которого импульсы малой длительности поступают на управляющие входы ключей 1, обеспечивая пооче20 редное срабатывание одного ключа 1 (открывание) в начале каждого такта, а импульсы длительностью в один такт поступают поочередно на управляющие входы одного из коммутаторов 3, так же обеспечивая их поочередную циклическую работу, коммутацию и передачу сигналов с выходов запоминающих элементов 2 на выходные каналы. На каждом такте работы устройств а управляющие сигналы от генератора-распределителя 8 тактовых импульсов поступают на один ключ 1 и коммутатор 3.

Последовательность обработки входного сигнала и прохождения его от входа устройства к выходным каналам коммутаторов 3 приведена в таблице.

40

5 6918

Работа экстраполятора беэ учета переходнйх процессов может бьгть описана выражением где — момент времени, соответствую к ший взятию последнего отсчета

10 в предыдущей серии измерений; f

f(g)- текущее значение экстраполиру,1 емой величины.

На выходе сумматора 5 образуется дискретная составляющая .упрежденного сигнала. Суммирование сигналов, как это следует иэ соотношения (1), осуществляется соответственно: с весовым 2/3Ä

1/3 и 4/3. На основе дискретной составляющей упрежденного сигнала в сумматоре 7 формируется непрерывный выходной упрежденный сигнал путем суммирования сигналов, поступающих с выхода сумматора 5 и интегратора 6.

Следует отметить, что при составле- 25 нии таблицы принято что номер такта совпадает с индексом момента текущего времени t и на 1 -ом такте срабатыва1 ет ключ 1, включенный в цепь запоминающего блока 21/ЗУ /. 30

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении точности выработки выходного упрежденного сигнала, а также в повышении надежности работы устройства, з благодаря применению высоконадежных элементов со стабильными характеристиками»

Формула изобретения

Экстраполятор, содержащий первый и второй запоминающие элементы, входы которых соединены с первым и вторым ключами, и интегратор, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, отлич ающийся тем, что, с целью повышения точности, в экстраполятор дополнительно введены третий запоминающий элемент, вход которого соединен с третьим ключом, инвертор, второй сумматор, три коммутатора и генератор-распределитель тактовых импульсов, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих ключей и соответствующих коммутаторов, при этом входы всех ключей соединены с входом экстраполятора, первый, второй и третий входы первого коммутатора соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего запоминающих элементов, первый, второй и третий входы второго ком мутатора соединены соответственно с вы- ходами второго, третьего и первого запоминающих элементов, первый, второй и третий входы третьего коммутатора соединены соответственно c выходами третьего, первого и второго запоминающих элементов, первые выходы коммутаторов объединены и через инвертор связаны с первыми входами второго сумматора и интегратора, вторые выходы коммутаторов объединены и подключены к вторым входам второго сумматора и интегратора, третьи выходы коммутаторов объединены и подключены к.третьему входу второго сумматора, выход которого соединен со ! вторым входом первого сумматора.

Источники информации, принятые Ьо внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 281947, кл. G 06 6 7/30, 1968.

2. Кузин Л. Т. Расчет и проектирова\ ние дискретных систем управления. N., Машиностроение, 1962, с. 42 {прототип).

891881

r0

Составитель, Г. Осипов

Редактор С. Равва Тахред 3, Фанта Корректор Н. Зацерновская

Заказ 6219741 Тираж 780 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. 4/5

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