Экстраполятор Советский патент 1988 года по МПК G06G7/30 

Af UI

)ре-1 ение относится к яптом п и- кр и иычяслительнон технике.

11е,ггь изоч1ретения - повышение точ- ностч и расширение диапазона интерва- лов гжстраполяции.

На чертеже представлена схема экстрапОЛЯтора.

Зкстраполятор содержит первый 1 и второй 2 вычитающие элементы, первый :3 и второй 4 фиксирующие элементы, iпервый 5 и второй 6 перемножители, I первый 7 и второй 8 блоки формирова- Iния экстраполирующего полинома, первый 9, второй 10 и третий 11 суммато ры, первый 12 и второй 13 элементы задержки, третий 14, четвертый 15 и пятый 16 вычитающие элементы, первый 17 и второй 18 блоки определения скользящего среднего значения, первьЙ 19 и второй 20 квадраторы, четвертый сумматор 21, пропорционально-инте - ральн;,1Й регулятор 22, вход 23 и выхо :24.

: Блоки 7 И 8 формирования экстрапо 1лирующего полинома могут быть выпол- нены каждый на элементах задержки и ;суммирующем блоке, они являются типо ;выми дискретными фильтрами. Пропорционально-интегральный регулятор 22 так ;Же является типовым блоком и содержи масштабный блок и интегратор, выходы которых подключены к суммирующему элементу.

Экстраполятор работает следую1щм образом.

На вход поступает последовательность дискретных значений экстраполируемого сигнала x(i), где ,

2В первом канале экстраполя-

дии посредством первого перемножителя 5, первого сумматора 9 и первого фиксирующего элемента 3 реализуется алгоритм экспоненциального сглаживания сигнала x(i)

x4i) S4i-1) +oi.(i)Axr (i).

Bo втором канале экстраполяции посредством второго перемножителя 6, второго сумматора 10 и второго фиксирующего элемента 4 тоже реализуется алгоритм экспоненциального сглаживания сигнала х (i)

xj, Х2 (i-1) (i) +адх (i),

где ОС(i) - коэффициент экспоненци- альнш о .гтаживания;

е

П

5

0

х и X - cr;iaH;eirj F,ie чнлчсния гжст- panoJIИpye Oгo сигнала в перпом и втором каналах экстраполяции; 0, - приращение коэффициента

0(1), обйспйчнвающее работу второго канапа экстраполяции с динамикой, отличной от первого.

. Экстраполирующие пилиномы, сформированные в блоках 7 и 8, усредняются с помо11:;ью сумматора 21. Кроме того, они используются для коррекции динамики экстраполяции, Текуише ошибки зкстра,полдции с выходов ni rniTaioi:mx элементов )4 и 15 поступают на квадраторы 19 и 20, затем на блоки 17 и 18 определения скользящего среднего значения. Вьгчитаю1Щ1Й элемент 16 вьщеля- ет разность средних квадратов ошибок экстраполяции. В зависимости от величины и знака этой разности регулятор 22 изменяет величину коэффициента таким образом, чтобы лисвидировать рассогласование. В результате значение сглаживающего коэффициента все время поддерживается близким к оптимальному, при котором обеспечивается наи- лучш ее при данных характеристиках входного сигнала качество экстраполяции .

Формула изобретения

Экстраполятор, содержащий первый и второй .вычитающие элементы, первые , входы которых соединены с информационным входом экстраполятора, а вторые входы - с выходами соответственно первого и второго фиксирую11Ц1Х злементов,

.выход первого БЬМИГающего элемента соединен с первым входом первого перемножителя, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выхо дом первого фиксирующего элемента, а выход - с входом первого фиксирующего элемента и с входом первого блока формирования экстраполирующего полинома, второй перемножитель, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которог о соединен с входом второго фиксирующего элемента, третий вычитающий элемент, третий сумматор, первый вход которого со- единен с шиной задания приращения, а выход - с первым входом второго пере-.

множителя, и 4PTF:if pTbni с.умма | .1р, с т- л и ч а ю т и н с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона интервалов экстраполяции, в него введень второй блок формирования экстраполирующего полинома, четвертый и пятый пычитаюище элементы, первый и второй квадраторы, два блока определения cкoлrJЗЯщeгo среднего значения, первый и второй элементы задержки и пропорционально-интегральный регулятор, при этом выход второго вычитающего элемента соединен с вторым входом второго перемножителлJ выхо второго сумматора соединен с входом второго блока формирования экстрапо- лируюп его полинома, выход второго фик- сируюп его элемента соединен с вторым входом второго сумматора, вьлходь первого и второго блоков формирозапия

5

: кстрапо;1ирук1пи 1 п пс.чиномя с. ое.чинеП. с входами четглертого сумматстра, /i T;IK- же через перкый и второй элемеить задержки - соответстренно с первыми дами третьего и четвертого вычитаю- 1ЦИХ элементов, вторые входы которых соединены с информационным входом экстраполятора, а выходы - с входами

первого и второго квадраторов, выходы которых через первый и второй блоки определения скольз Цего среднего значения соответственно соедине ы с первым и вторым входами пятого вычитающего элемента, выход которого через пропорционально-интегральный регулятор соединен с вторым входом третьего сумматора и с вторым входом первого перемножителя, выход четвертого суь/матора является выходом экстра- цолктора.

Изобретение относит ся к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона интервалов экстраполяции. Экстраполятор содержит вычитающие элементы 1, 2, 14-16, фиксирующие элементы 3, 4, перемножители 5, 6, блоки 7, 8 формирования экстраполирующего полинома, сумматоры 9-11, 21,элементы задержки 12, 13, блоки 17, 18 определения скользящего среднего значения, квадраторы 19, 20, пропорционально-интегральный регулятор 22,вход 23, выход 24. Экстраполяция дискретной входной последовательности осуществляется в двух каналах с разными коэффициентами экспоненциального сглаживания, отличающимися на постоянную величину. В зависимости от разности ошибок экстраполяции ocy-S ществляется Настройка коэффициента сглаживания на оптимум. 1 ил. (Л