Экстраполятор п-го порядка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТРРСКРМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт..свид-ву— (22) Заявлено 150977 (21) 2519148/18-24 (51) М. КЛ.

2 с присоединением заявки МЗ

G 06 G 7/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300680. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 300680 (53) УДК 681.33 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Ã. Горбков и П.К. Ланге

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ЭКСТРАПОЛЯТОР n-ro ПОРЯДКА

Изобретение относится к области Цель изобретения — повышение точвычислительной техники и может быть (ности работы при наличии входной поиспользовано в устройствах обработки . мехи. данных для вычисления экстраполиро- Цель достигается тем, что экстраванных значений; полятор и-го порядка, содержащий n+l

Аналогичные устройства извест- фиксирующих элементов, выходы котовы (1).и (2). рых подключены каждый к соответствуюОдно из них содержит ряд фиксирую- щему входу блока вычисления разносщих элементов, выходы которых под- 10 тей, имеющего и+1 выходов, функциоключены к блоку вычисления разностей, нальный преобразователь, имеющий n+1 который связан с входами суммирующего входов, соединенных с соответствуюблока (1) . щими выходами блока. вычисления разНедостатками известного устройст- ностей, и вычитающий элемент, первый ва являются невысокая точность при на- вход которого является входом экстраличии входных шумов и отсутствие кор-15 полятора, а второй соединен с выхорекции коэффициентов экстраполирую- дом функционального преобразователя, щего полинома. дополнительно содержит сумматор, перНаиболее близок по технической .,вый вход которого соединен с выхо+ сущности к изобретению экстраполятор дом вычитающего элемента, а второй и-го порядка, содержащий последова- 2g с выходом функционального нреобразотельно соединенные вычитающий эле- вателя, выход сумматора подключен к мент, фиксирующие элементы, блок вы- входам фиксирующих элементов. числения разностей и функциональный На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователь, причем выход функ- предлагаемого экстраполятора п-го ционального преобразователя связан порядка; на фиг. 2 — выполнение функ с входом вычитающего элемента (2). ционального преобразователя.

Его недостаток заключается в невы- Экстраполятор содержит вычитающий сохой динамической и статистической элемент 1, сумматор 2, фиксирующие точности. 30 элементй 3 - Зп+, блок 4 вычисления

744641

4 где К < 1 — коэффициент усиления дополнительного вычитающего 10 устройства;

U — напряжение на выходе преобразователя 5.

Эта разность подается на вход сумматора 2, на второй вход которого подается, напряжение U .

Напряжение, получаемое на выходе сумматора 2, (), = Арф+К(Швх — Псрп) последовательно фиксируется на элементах 3 -3 „ с временным шагом г.

В блоке 4 формируются разности

0,1,...,n порядка, которые соответственно подключаются к первому, втоРому и т.д. входу преобразователя 5, который представляет собой цепочку из п интеграторов, соединенных через соответствующие сумматоры; вторые входы сумматоров являются входами преобразователя 5.

На интеграторах б функционального 3 преобразователя 5 оказываются задан. ными начальные значения, равные коэффициентам полинома у; (t) = ао,„+ а„; t + а;t +...+а„„t l ю где a ; — значение коэффициента при 3

1 степени и на 1-м шаге итерации; — значение аппроксимирующей

1 функции на i-м шаге итерации. 4

При таком подборе коэффициентов они формируются следующим образом:

Формула изобретения

Экстраполятор n-ro порядка, содержащий n+l фиксирующих элементов, вы ходы каждого из которых подключены к соответствующему входу блока вычисления разностей, имеющего n+1 выходов, функциональный преобразователь, имеющий n+1 входов, соединенных с соответствующими выходами блока вычислений разйостей, и вычитающий элемент, первый вход которого является входом экстраполятора, а второй соединен с выходом функционального преобразователя, отличающийся

О тем, что, с целью повышения точности работы при наличии входной помехи, экстраполятор дополнительно содержит сумматор, первый вход которого соедийен с выходом вычитающего элемента, а второй — c выходом функционального преобразователя, выход сумматора подключен к входам фиксирующих элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 415672, кл. G Об G 7/30, 1971.

2.. Кузин Л,T. Расчет и проектирование дискретных систем управления.

Машгиз, 1962, с. 533 (прототип) ° разностей, функциональный преобразователь 5 с интеграторами 6 в 6„, Экстраполятор работает следующим ,образом.

При подаче на вход устройства зкстраполируемого сигнала на выходе вычитающего элемента 1 образуется разность напряжений

К «Пвк Urn) i

1,( с. а, +каа л )-л

1 р) аналогично а, - а; +K л а,, Отсюда определяется следующая закономерность: а„,1 = .аа,(+ К ьао,(.

Это означает, что все коэффициен ты полинома после подбора являются экспоненциально-сглаженными, причем значение параметра К определяет сте1 пень сглаживания экстраполируемой функции. При этом требуется, чтобы устройства фиксации были выполнены по двухтактной схеме. Пока одно плечо поддерживает значение напряжения запомненное на предыдущей итерации, второе плечо отслеживает входное значение U, При переходе к следующему шагу итерации плечи меняются мес-. .тами.

Использование дополнительного сумматора позволяет работать с зашумленным входным сигналом, что расширяет сферу его применения. В том случае, когда идентифицируемым параметром является один из коэффициентов аппроксимирующего полинома, предлагаемое устройство позволяет найти его истинное значение (математическое ожидание) при зашумленном входном сигнале. Экономический эффект от использования изобретения определяется тем, что при малых аппаратурных затратах достигается существенное повышенйе точности, обусловленное возможностью фильтрации помехи.

744641

Составитель Г. Осипов

Техред Л.Теслюк Корректор р- Муске

Редактор И. Грузова

Заказ .3664/5

Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенин и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4