Цифро-аналоговый экстраполятор

 

О П И А" Н -И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll) 752380

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5!)М. Кл.

G 06 G 7/30 (22) Заявлено 27.07.78 (21) 2649230/18 24 с присоединением заявки,% (23) П риорктет

ВоудоротоеннмМ комитет

СССР до делам нэобретеннй и открытнй

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень М28

Дата опубликования описания 01.08.80

-(gg) УДУ< 681.33 (088.8). (72) Автор изобретения

Е. С. Потапов (71) Заявитель

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. Н. Э, Баумана (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ЭКСТРАПОЛЯТОР

: лов 11 .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для экстраполяции функций, заданных цифровыми кодами ординат, следующими в общем случае через неравные интервалы

5 времени.

Известен экстраполятор содержащий два блока масштабирования, три ячейки памяти, каждая из которых состоит из последовательно соединенных регистра. и цифроаналогового преобразователя, два цифроаналоговых преобразователя и пять аналоговых блоков суммирования. Он осуществляет ступенчато-линейную экстраполяцию по трем соседним ординатам

I5 входной функции. При этом экстраполятор автоматически настраивается на произвольное соотношение соседних интерваНедостатки экстраполятора-высокая конструктивная сложность и пониженная точность, обусловленная ступенчатым характером экстраполируюшей функции.

Наиболее близким по технической сущности является цифроаналоговый экстраполятор, в котором по трем ординатам функции вычисляется линейно- ступенчатая эк страполирующая функция, скорость нарастания которой вычисляется с учетом первой и второй разности входной функции t2)

Его недостатками также являются пониженная точность, обусловленная флюктуациями выходного цифроаналогового преобразователя и ступенчатым характером изменения выходной функции, и усложнен- . ность структурной схемы.

Цель изобретения - упрощение и повы шение точности.

Цель достигается тем, что цифроаналоговый экстраполятор, содержащий три регистра, управляющие входы которых соединены с первым входом, а информационные входы — соответственно с тремя другими входами экстраполятора, два блока вычитания, входы первого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, а второго — С

0 4 (7) 35 (3) 3 75238 выходами второго и третьего регистров, выход первого регистра через первый цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом суммирующего блока, выхсь ды блоков вычитания соединены с первым

5 входами соответственно второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, содержит два блока масштабирования и генератор линейно изменяющегося сигнала, вход которого соединен с первым входом 10 экстраполятора, а вь,ход - со вторыми вхоs.àìè второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, выходы которых через соответствующие блоки масштабирования связаны с вторым и третьим входами блсь- 15 ка суммирования.

Экстраполятор, блок-схема которого представлена на чертеже, содержит регистры 1-3, блоки 4 и 5 вычитания, цифро-аналоговые преобразователи(ЦАП)

6-8, генератор 9 линейно изменяющегося сигнала, блоки 10 и 11 масштабирования, блок 12 суммирования, входы 13-16 экстраполятора, выход 17.

Экстраполятор работает следующим об- д разом.

Очередным импульсом конца интервала экстраполяции, поступающего на вход 16 осуществляется обнуление и запуск генератора 9 и обнуление регистров 1-3 с З0 одновременным приемом очередных кодов ординат экстраполируемой,функции.

В основу работы предлагаемого устройства положен следующий алгоритм

СЗ, СЯ 11 59

9 ь1. 8 (2)

О +0» 0 =0 «О () (4) 45

При этом индексы соответствуют номерам соответствующих блоков экстрополятора, В выражениях (1)-(4) приняты следу50 ющие обозначения X», X> и Хо цифровые коды ординат экстраполируемой функции, причем Х и соответствует мо»- . менту времени на временной оси. g моменту времени (п Ь ), а Хо- моменту времени 4-Ah * - Т . B общем случае координаты Х g, Х „и Х> не равноотстоящие по времени, т.е. %4 A/ 1, хотя при п =1 (Ч. выражения (1)-(5) не теряют силу.КО, К и К вЂ” весовые коэффициенты, значения которых определяются из следующих выражений п4Щ+ 4 1+" Ю+1 — 1С

О n rn» л Гп(Р-Р)} a. n(n-п1) (5) ГДе П &)0, R4= О+RЯ

После окончания переходных процессов на выходе ячейки 1 памяти устанавливается величина (например, напряжение по стоянного тока) пропорциональная коду

Х>, а на выходе генератора 9 непрерывно изменяющаяся по линейному закону величина, пропорциональная отношению 9»»Ь 6 . ЦАП 7 и 8 выполняют функции блоков умножения, в соответствии с выражениями (2), Коэффициенты передачи блоков 10 и 11 пропорциональны величинам Кои К».

Таким образом, выходная аналоговая величйна в соответствующем масштабе воспроизводит экстраполирующую функцию п и о о-ю л»оr, (6) д1

При этом в выражении (6) величина ï o n-m л p - в+ g представляет приращение функции на интервале экстраполяции, После прихода на вход 16 (после достижения "- b ) импульса конца интервала экстраполяции, цикл работы экстраполятора повторяется.

Технико-экономический эффект от использования изобретения обусловлен экономией используемого оборудования при повышении точности экстраполяции.

Формула изобретения

Цифроаналоговый экстраполятор, содержащий три регистра, управляющие входы которых соединены с первым входом, а информационные входы - соответственно с тремя другими входами экстраполятора, два блока вычитания, входы первого из которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, а второго - с выходами второго и третьего регистров, выход первого регистра через первый цифроаналоговый преобразователь связан с первым входом суммирующего блока, выходы блоков вычитания соединены с первыми входами соответственно второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, о т л и ч а ю щ и й— сятем,,что,,с целью упрощения и повышения точности, экстраполятор содер5 752380 6 жит два блока масштабирования и генера- Источники информации, тор линейно-изменяющегося сигнала, вход принятые во внимание при экспертизе которого соединен с первым входом экстраполятора, а выход — co вторыми входа-, 1. Авторское свидетельство СССР

;ми второго и третьего цифроаналоговых > по заявке № 2493580/24, преобразователей, выходы которых через кл. Q 06 Q 7/26, 1977. соответствуюшие блоки масштабирова- 2. Авторское свидетельство СССР по ния связаны с вторым и третьим входами заявке ¹ 2500749/24, блока суммирования. кл. С 06 С 7/26, 1977 (прототип),