Цифровое экстраполирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК G06F17/17 

ТН

fM

СО

-Д

УМ

sj

ЦИФРОВОЕ ЭКСТРАПОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, соцержашее регистр, информационный выхоо которого соеаинен . с первым входом элемента И, выхоц которого соеаинен с первым входом первого сумматора, выходы разрядов абсолютной части числа которого поаключетгы i входу преобразователя код - частота, выход которого соединен с тактовым входом реверсивного счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу знакового разряда первого сумматора, второй вход которого объединен с информационным входом регистра и является информационным входом устройства, тактовым входом которого является второй вход элемента И. информацисжный выход реверсивного счетчика является информационным выходом уст ройстеа, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности, в него введены умножитель и второй сумматор, выход которого соединен с установочным входом реверсивного счетчика, первый вход второго сумматора соединен с выходом умножителя, первый вход которого подключш к выходам разрядов первого сумматора, второй вход умножителя является входом задания коэффициента устройства, а второй вход второго сумматора обьедгши с вторым входом первого сумматора.

L . ) Изобретение относится к вычислительной технике н может быть исполь эовано в вычислительных устройствах, совмещающих экстраполяцию вхоаного сигнала с вы- работжой ко ректрирующет о сигнала аля систем автоматического управления. Известен )ровой экстраполятор (интерполирующий нерекурсивньч цифровой фильтр), содержащий запоминающее устрой ство, множнтельное устройство и сумма- тор, образующий послецовательно р выхоа- ных выборок в интервале Т межцу выводны ми -выборками l . Оанако такой экстраполятор не может быть использован цля коррекции систем автоматического управления. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности цифровой экстраполя тор, содержащий регист1У памяти, вход которого соединен с информационным входом экстраполятора, а выход подключен к перовому входу элемента И, второй вход кото,рого соединен, с тактовым входом экстраполятора, параллельный сумматор, первый вход которого соединен с выходом элемента И, второй вхоц - с информационным входом эКстраполятора, а первый и второй выходы сумматора соединены соответствег о с третьим и четвертым входами реверсивного счетчика, третий выход сумматора подключен к входу преобразователя код - частота, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, вто рой вход которого соединен с информационным входом экстраполятора, выход реверсивного счетчика является выходом экстра поля то . В сумматоре известного экстраполято- ра вычисляется первая разность входного сигнала тг М (tt) , которая преобразуется с помощью преобразователя коц - частота в частоту следования импульсов. Последняя поступает на вход реверсивного счетчика, который осуществляет суммирование или вычитывание импульсов в зависимости оРзнака первой разности. Известная схема экстраполятора отличается простотой выполнения, быстродейст вием и точностью экстраполяции, однако введение экстраполятора в систему автоматического управления ухудшает устойчивость системы, уменьшая запас по фазе, и требует поэтому применения специальных устройств для коррекции динамических параметров последней, что существенно усложняет систему. Цель изобретения - увеличение точности. Указанная цель достигается тем, что Б цифровое экстраполирующее устройство, содержащее регистр, информационный выхоа которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выходы разрядов абсолютной части числа которого подключены к входу преобразователя код - частота, выход которого соединен с тактовым входом реверсивного счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу знакового разряда первого сумматора, второй вход которого объединен с информационным входом регистра и являет ся информационным входом устройства, тактовым входом которого является второй вход элемента И, информационный выхоц рб1лерсивного счетчика является информационным выходом устройства, введены умножитель и второй сумматор, выход которого соединен с установочным входом реверсивного счетчика, первый вхоц второго сумматора соединен с выходом умножителя, первый вход которого подключен к выходам разрядов первого сумматора, второй вход умножителя является входом задания коэффициента устройства, а второй вход второго сумматора объединен с вторым входом первого сумматора. В устройстве помимо экстраполяции осуществляется выработка корректирующего сигнала N(n -ноСРМ(п) для достижения заданных динамических показателей системы. На чертеже изображена функциональная схема цифрового экстраполирующего уст ройства. Схема содержит регистр 1, элемент И 2, первый сумматор 3, преобразователь код - частота 4, реверсивный счетчик 5, второй сумматор 6, умножитель 7. Устройство работает следующим образом. Перед поступлением текущего значения входного кода его предшествующее значение по тактовому импульсу, поступающему на второй вход элемента И 2, переписывается в сумматор 3, а счетчик 5 обнуляегся. После этого текущее значение кода записывается в регистр 1 и в сумматоры 3 и 6. В сумматоре 3 вычисляется первая разность от входного кода N(n), абсолютная величина которой преобразуется в частоту в преобразователе код - частота 4 и поступает на вход реверсивного счетчика 5, на вход которого поступает сигнал со знакового выхода сумматора 3 в зависимости от выбранного закона корЭ10911

рекиии (суммирование или вычитание импульсов). На устаиовочный вхоц счетчика 5 поступает с выхода сумматора 6 сигнал, представляющий собой сумму входного сигнала и его первой разности, взятой с за- 5 ранее выбранным коэффициентом, величшш которого определяется из условия обеспечения требуемых качественных показатепей системы управления.

На выхоае реверсивного счетчика 5 по 10 лучается сигнал

VNM.

(n) + o67Nt)lfl

wi

N(п) - входной сигнал;

ОС - постоянный коэффициент умно-.

жителя;

m - коэффициент деления преобразователя код - частота, опреаеляемый соотношением частот квантования по времени между входом и выходом;

номер участка экстраполяции внутри интервала квантования входного сигнала;

коэффицибнт, определяемый; опорной частотой преобразователя код - частота и коэффициентом деления.

Преимуществом данного устройства перюд прютотипом является то, что оно позволяет совместить в одном устройстве функции экстраполяции и линейной коррекции, для чего в схему введены умножитель и второй сумматор с соответствующими связями, что приводит к повышению точности.