Экстраполятор

 

О П И С А Н И K (ii)926681

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 16.07р80 (21) 296 1521/18-24 (51)М. Кл.

G 06 G 7/30 с присоединением заявки МРкударственьй кемнтет

СССР ие делам нзебретеннй н открытей (23) ПриоритетОпубликовано 07.05.82. Бюллетень Эй 17

Дата опубликования описания 10.05.82 (53) УДК 681.3 (088.8) Ю. В. Агеев и A. А. Ромашев (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт проблем управления..„ (7! ) Заявитель (54) ЭКСТРА ПОЛ ЯТОР

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в устройствах телеметрии, связи и управления.

Известен экстраполятор, содержаший два интегратора, блокр. масштабирования, элемент задержки, два сумматора (13.

Его недостаток - невысокая точность эстрайоляции и неприспособленность к работе с дискретным входным сигналом, поступаюшим в тактовые моменты времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига с тремя выходами и три интегрируюших усилителя с атфференциальными входами Щ.

Его недостаток — наличие методичес20 кой погрешности при экстраполяции полинома второй степени.

Бель изобретения - повышение точности экстраполяции.

Указанная цель g,îñòèãàåòñÿ тем, что экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора, а управляющий вход соединен с шиной тактовых импульсов, и два интегратора, причем первый выход аналогового регистра ,сдвига соединен с первым неинвертирующим входом первого интегратора, а второй выход аналогового регистра - сдвига соединен с инвертируюшим входом первого интегратора, дополнительно содержит сумматор, первый выход аналогового регистра сдвига соединен с первым входом сумматора и с первым неинвертируюшим входом второго интегратора, второй выход аналогового регистра сдвига соединен с инвертируюшим входом второго интегратора, третий выход аналогового регистра сдвига соединен со вторыми неинвертируюшнми входами первого и второго интеграторов, выход второго интегратора соединен с третьим неинвертируюшим входом первого интегратора, выход которого сое1 4

Интеграторы 2 и 3 вырабатывают интегралы от взвешенной суммы входных напряжений, причем весовые коэффициенты по соответствующему входу определяются величинами масштабирующего резистора и интегрирующего конденсатора (удобно использовать конденсаторы одинаковых номиналов). Особенностью интег раторов 2 и 3 также спссобствующей повышению точности и улучшающей возможнос ти регулировки . коэффициентов, яв- ) ляется соблюдение условия равенства сум мы активных проводимостей йо инверти1 рующему входу сумме активных проводимостей по неинвертирующему входу опера,ционного усилителя 5 или 6. Если это ра»» венство не выполняется по условию задачи, то вводится дополнительная входная проводимость между входом усилителя и шиной нулевого потенциала. Для этого служит масштабирующий реэистр 11.

Заметим, что интеграторы, используемые в прототипе, не дают интеграла от взвешенной суммы входных напряжений и вследствие этого не позволяют регулировать коэффициенты экстраполирующей зависимости

В конце каждого такта интеграторы обнуляются, à регистр 1 получает следующий входной дискрет, и процесс экстраполяции повторяется.

Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении точности беэ существенных аппаратурных затрат.

Ф ормула изобретения

1. Экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора, а управляющий вход соединен с шиной тактовых импульсов, и два интег ратора, причем первый выход аналогового

pemcrpa сдвига соединен с первым неин« вертирующим входом первого интегратора, а второй выход аналогового регистра сдвига соединен с иивертирующим входом первого интегратора, о т л и и а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности экстраполяции, экстраполятор содержит сумматор, первый выход аналогового регистра сдвига соединен с первым входом сумматора и с первым неинвертирующим входом второго интегратора, второй выход аналогового регистра сдвига соединен с иивертирующим входом вто3 92 66.8 динен с вторым вход м сумматора, а уй равл пошие входы интеграторов соединены с шиной тактовых импульсов.

Кроме того, каждый интегратор выполнен на операционном усилителе, между инвертирующим входом и выходом которого включены первый интегрируюший конденсатор и первый разрядный ключ, а между неинвертирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потен- 10 циала включены второй интегрирующий конденсатор и второй разрядный ключ, межцу инвертирующим входом интегратора и инвертирующим входом операционного усилителя, а также между неинвертируюшими входами интегратора и неинвертиру-: ющим входом операционного усилителя включены соответствующие масштабируюшие резисторы, управляющие входы разрядных ключей соединены с управляющим gp входом интегратора, выходом которого служит выход операционного усилителя.

Кроме того первый интегратор содержит дополнительный масштабирующий резистор, включенный между инвертирующим gg входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала, На чертеже представлена схема экстраполятора.

Экстраполятор содержит аналоговый регистр 1 сдвига, интеграторы 2 и 3„ сумматор 4, операционные усилители 5 и

6, масштабирующие резисторы 7-14, интегрирующие конденсаторы 15-18 и разрядные ключи 19-22.

Экстраполятор работает следующим образом.

В тактовь.е моменты времени nÒ. на вход поступает последовательность F(nT) дискретных значений экстраполируемой функции е

Ка-.. выходах а, б и в регистра 1 вь деляются соответственно неза держанное значение входного сигнала F(nT) и задержанные на один и на два такта значения

F(n Т-Т) и F(n T-2Ò).

Экстраполятор реализует экстраполя циониую зависимость вида

FLnT

ЬГ iТ - F n-1Т ++7 -2. 7J qq

2. т

„Pt„Zl-ZFL,i3 3+FE -Ют1 р

2Т которая следует иэ интерполяционной формулы Лагранжа для случая экстрапо- 55 ляции полиномов второй степени. Эта зависимость не дает методической ошибки при отсутствии помех.

9266

5 рого интегратора, третий выход аналогового регистра сдвига соединен со вторыми неинвертируюшими входами первого и втс рого интеграторов, выхоц второго интегратора соединен с третьим неинвертирую- 5 шим входом первого интегратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а управляющие входы интеграторов соединены с шиной тактовых импульсов. ro

2. Экстраполятор по п. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что каждый инте ратор выполнен на операционном усилителе между инвертируюшим вхоцом и выходом которого включены первый интегриру-15 юший ксяценсатор и первый разряцный ключ, а межпу неинвертнрующим входом операционного усилйтеля и шиной нулево

re потенциала включены второй интегрн руюший конденсатор и второй разрядный 20 ключ, между инвертирующим входом интегратора и интегрирующим входом one81 6 рационного усилители, а также между

- неинвертируюшими входами интегратора и неннвертируюшим вхоцом операционного усилителя включены соответствующие мас штабируюшие резисторы, управляющие входы разрядных ключей соединены с уп равляюшим входом интегратора, выходом которого является выход операционного усилителя.

3. Экстраполятор по пп, 1 и 2 о тл и ч а ю m и и с s тем, что первый интегратор содержит цополнительный масштабирующий резистор, включенный между инвертируюшим входом операционного уси» лителя и шиной нулевого потенциала.

Источники инфо рмацние принятые во внимание при асспертиэе

1. Авторское свидетельство. СССР

N 251947, кл. G 06 G 7/30, 1968.

2. Авторское свицетельство СССР

h& 467368, кл. G 06 G 7/30, 1974

{ прототип) .

ВНИИПИ Заказ 2985/43 Тираж 732 Подписное

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