Экстраполятор Советский патент 1985 года по МПК G06G7/30 

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть исполь зовано в автоматизированных систе мах управления для компенсации запаздывания и улучшения качества уп равЛенин. Цель изобретения повышение точ ности экстраполяции и расширение функциональных возможностей за счет одновременноi;;o формирования трех экстраполяциОнных оценок с различны ми спектральными -характеристиками. На чертеже приведена структ.урная схема экстраполятора. Экстраполятор содержит блок 1 прогнозирования, блок 2 задержки, блок 3 сравнения, блок 4 прогнозиро вания, сумматор 5j блок 6 задержки, блок 7 сравнения, блок 8 прогнозиро вания и сумматор 9. Блоки 1,4 к 8 прогнозирования технически реализованы одинаково и каждый из них содержит (на чертежа для примера показана структурная . схема только первого блока 1 прогно зирования ) масштабирующий блок 10, апериодические фильтры 11 и 12, масштабирующий блок 13 и блок 14 вычитания. Экстраполятор работает следующим образом. Входной сигнал х (t) поступает на вход блока 1 прогнозирования, где сглаживается апериодическими фильтрами 11 и 12. С их выходов снимаются сглаженные сигналы х (.t) и x(i и поступают на входы соответственно первого 10 и второго 13 масштабирующих блоков, где они умно жаются на постоянные коэффициенты К и К. Полученный в блоке 14 выходной сигнал первого блока 1 прогнозирования x(i + r) (i) является выходным сигналом первого уровня. Передаточная функция блока 1 при 1 и К tll, описывается выражением гр + 1 W, (Р) Гт,р-ьТиТгР+1) где Т и Т - соответственно постоянные времени инерции первого и второго апе риодических фильтров; 0 t - интервалэкстраполяции . Задержанный на время Т в блоке 2 задержки сигнал xCt) подается на вход первого блока 3 сравнения, в котором вычитается из входного сигнала. Полученная разность ( равна оптбке экстраполяции при использовании выходного сигнала первого уровня экстраполятора. Экстраполированная ошибка 9 ( сумматором суммируется с выходным сигналом X (i +С) первого уровня. Полученный сигнал Kt +t) x(t + г)(i+г) является выходным сигналом второго уровня. Он содержит более высокочастотные составляющие, чем сигнал 5c(t + r). л Сигнал 2 (i+t) с выхода первого сумматора 5 поступает на вход блока 6, где задерживается на время Т. Задержанный сигнал z(t) с помощью блока 7 сравнения вычитается из входного сигнала x(-fc) . Величина полученной разности U(.i) X (i} iU) равна ошибке экстраполяции при использовании выходного сигнала второ-, го уровня экстраполятора. Ошибка экстраполяции S(i блоком 8экстраполируется на интервал времени Т, подается на вход сумматора 9и суммируется в нем с выходным сигналом г(-1+Г). Полученный сигнал W(t) zC-t- -t) +U(t+u является выходным сигналом третьего уровня. Он содержит более высокочастотные составляющие, чем сигнал zl-fc + TV По аналогии можно получить выходные сигналы экстраполятора более высокого уровня. Требуемых характеристик качества экстраполированных сигналов можно добиться путем настройки постоянных времени инерции апериодических фильтров в составе блоков 1,4 и 8 прогнозирования и выбора количества уровней экстраполятора.

ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащий первый блок йрогнозирования, вход которого является входом экстраполятора, а выход первьтм выходом экстраполятора, первый блок сравнения, первый вход которого соединен с входом экстраполятора, а выход с входом второго блока прогнозирования, и первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков прогнозирования, причем каждый блок прогнозирования содержит последовательно соединенные первый апериодический фильтр, вход которого является входом блока прогнозирования, второй апериодический фильтр, первый масштабирующий блЪк и блок вычитания, а также вто о/озядя .; бл§ощ: рой -масштабирующий блок, через который выход первого апериодического фильтра соединен с другим входом блока вычитания, выход которого является выходом блока прогнозирования,, отличающийся тем, что, с целью повышения точности экстраполяции и расширения функциональных возможностей за счет одновременного формирования трех экстраполяци- онных оценок с различными спектральными характеристиками, экстраполятор содержит первый и второй блоки задержки, второй блок сравнения, второй сумматор и третий блок прогнозиi рования, при этом выход первого блока прогнозирования через первый (Л блок задержки соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход первого сумматора, являющийся вторым выходом экстраполятора, соединен с первым входом второго сумматора и через второй блок задержки - с первым входом второго блока сравнения, со второй вход которого соединен с вхо00 дом экстраполятора, а выход через сд сд третий блок прогнозирования - с вторым входом второго сумматора, выход которого является третьим выходом экстраполятора.