Линейный экстраполятор Советский патент 1983 года по МПК G06G7/30 

Изобретение относится к вычислитвльной технике и может найти прнме нение в инфо яиационно-измерительных системах и системах управления. Известен линейный экстраполятор содержащий запоминающие ячейки, вып ненные на сдвиговых регистрах преобразователи, блок умножения flj. Его недостатком является низкая точность выработки линейной экстраполирующей функции. наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является линейный экстраполяторг содержа. щий первый сдвиговый регистр, первый выход которого через первый цифроаналоговый преобразователь под ключен к первому входу сумматора, второй выход первЬго сдвигового регистра соединен через второй сдви говый регистр с первым входом сумма тора-вычитателя, второй вход которого соединен с первым выходом лерв го сдвигового регистра, выход сумма тора-вьлчитателя подключен к первому входу BTOpord цифроаналогового преобразователя, выход которого сое динен с вторьм входом сумматора, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к второму входу второго цифроаналогового ripeобразователя, а вход соединен с входом.экстраполятора 2}.. Недостаток известного экстраполято ра состоит :в том,что в нем не обес печивается контроль точности экстра поляции, а также отсутствует настро ка интервала экстраполяции под заданную погрешность. Цель изобретения - обеспечение контроля точности экстраполяции и настройки интервала экстраполяции под заданную погрешность. Цель Достигается тем,что линейный экстраполятор, содержащий первый сдвиговый регистр, информационный вход которого является входом экстраполятора, первый выход сдвигового регистра соединен с входом цифроаналогового преобразователя и с первым входом блока вычитания, а второй выход - с информационным входом второго сдвигового регистра, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, выход блока вычитания соединен с первым входом умножающего цифроаналогового преобразователя, блок задания интервалов первый выход которого соединен с управляющими входами сдвиговых регистров и генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым вkoдoм умножающего цифро.аналогового преобразователя, выходы цифроаналогового преобразователя и умножающего цифроаналогового преобразователя соединены.с соответствующими входами сумматора/ выход которого является выходом линейного экстраполятора, содержит центрирующий блок,, дифференциатор, два счетчика нулей, вы числительный блок и блок регистрации погрешности экстраполяции/ при этом, выход цифроаналогового преобразователя через центрирующий блок связан с входами дифференциатора и первого счетчика -нулей, вйВсод дифференциатора через второй счетчик нулей соединен с первым информационным входом вычислительного блока, второй информационный вход которого подключеА к выходу первого счетчика нулей, первый выход вычислительного блока соединен с входом блока регистрации погрешности экстраполяции/ а второй выг ход - с управляющим входом блока задания интервалов, первый вькод которого соединен с третьим, а второй выход - с четвертым информационным входом вычислительного . На чертеже представлена схема предлагаемого линейного экстраполягтора. . . : Экстраполятор содержит сдвиговые регистры 1 и 2, выходы.которых соединены с входами блока 3 вычитания. . Один из входов.блока 3 подключен к входу цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 4, а выход &лока 3 соединен с одним входом умножающего . цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 5, другой вход которого подключен к выходу генератора 6 пилообразного напряжения. Выход ЦАП 4 через центрирунвдий блок 7 соединен с входами дифференциатора 8, выходом соединенного со счетчиком 9 нулей, и счетчика 10 нулей. Выходы.счетчиков 9 и 10 нулей подключены к вычислительному блоку 11, соединенному с блоком 12 регистрации погрешности экстраполяция и.блоком 13 задания интервалов. Выходы ЦАП 4 и 5 подкл10чены к входам сумматора 14. Экстраполятор работает следующим образом. На его вход поступают отсчеты входного экстраполируемого сигнала, запоминаемые в сдвиговых регистрах 1 и 2 в Моме.нты поступления на нцх тактовьах импульсов с блока 13. Этими же тактовыми импульсами запускается генератор 6 пилообразного напряжения, которое перемножается в умножающем ЦАП 5 на разность двух отсчетбв. В результате на выходе сумматора 14 вырабатывается линейная экстраполируквдая функци}|. В экстраполяторе предусмотрено два ежима работы. В первом из них выисляется и регистрируется погрешность экстраполяции при постоянном

установленном заранее периоде тактовых импульсов, который и определяет интервал экстраполяции, погрешность рассчитьшается по формуле:

У, i

ta ;

. v .

I

где n - число нулей центрируемой экстраполируемой функции на ннтервале наблюдения,

Ч , п Г число нулей производной

экстраполируемой функции; Atj - интервал экстраполяции. Время наблкщения t, тоже зг дается блоком 13 в виде длительности импульса, поступающего на управляющие входы:счефчиков 9 и 10 и на вход вычислительного блока II. | Последний реализует вычисление приведенной формулы .и выводит результат в блок 12. Период импульсов

эашакщнх составляет несколько периодов тактовых импульсов. Блок 13 может быть-выполнен на основе генератора импульсов, счетчиков, регистров и компараторов.

Во втором режиме по заданной погрешности б ввдисляется интервал экстраполяции

10

При этом вычисленное значение поступает в блок 12 и на управляющий вход блока 13, который соответствующим образом меняет интервалы между импул&самн.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяв .ется возможностью контроля точности и обеспечением гарантированной экстраполяции при минимальных априорных сведениях о характере экстраполируемой функции.

ЛИНЕЙНЫЙ ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащий первый сдвиговый/регистр, информационный вход которого явг-. ляется 9ХОДОМ экстраполятора, первый выход сдвигового регистра соединен с входом цифроаналогового преобразователя и с, первым входом блока вычитания, а второй выход - с информационным входом второго сдвигового регист1)а, выход которого соединён с вторым входом блока вычитания, выход блока вычитания соединен с первым входом умножакнцего дифроаналогового преобразователя, блок задания интервалов, первый выход которого соединен с управляющими входами сдви- говых регистров и генератора пклроб разного напряжения, выход которого соединен с вторым входом умножающего цифроаналогового преобразователя и умножающего цифроаналогового преобразователя соединены с соответст вукщими входами ёумматора, выход которого является выходом линейно-, го экстраполятора, о т л .и ч. а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения контроля точности экстраполяции и настройки интервала экстраполяции под заданную погрешность, экстраполятор содержит центрирующий блок, дифференциатор, два счетчика нулей, вычислительный блок и блок регистрации погрешности экстраполяции, при этом выход цифроаналогового преобразователя через центрирующий блок связан с входами Дифференциатора и | первого счетчика нулей, выход дифО) ференциатора через второй счетчик нулей соединен с первым информационным входсм вычислительного блока, / второй информационны вход которого подключен к выходу первого счет |чйка нулей, первый выход вычислител1г| Ного блок соединен с входом блока регистрации погрешности экстраполяции, а второй выход - с управляющим входсм блока задания интервалов, пер ю вый выход которого соединен с третьим, а второй выход - с четвертом 4&k нн рмационным вычислитель :о ного блока.

Зб/я

/«

а

fj

±