Линейный экстрополятор Советский патент 1990 года по МПК G06G7/30 

ел vj

о

№ СП

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и в качестве задающего устройства в системах управления следящими приводами.

Цель изобретения - повышение точности экстраполяции и устранение разрывов первого рода в выходном сигнале

На чертеже схематически изображен экстраполятор.

Экстраполятор содержит первый 1, второй- 2 и третий 3 регистры, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, умножающий ЦАП 5, первый 6 и второй 7 сумматоры, генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, блок 9 задания крутизны, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, третий сумма- тор 11,,четвертый регистр 12, второй ЦАП 13, пятый 14 и четвертый 15.сумматоры, пятый 16 и шестой 17 регистры шестой сумматор 18, шину 19 тактовых импульсов, вход 20 и выход 21.

Экстраполятор работает следующим образом.

На входы экстраполятора поступают отсчеты входного экстраполируемого сигнала Y(n), запоминаемые в регист- pax 1 (Y(n)), 2 (Y(n-D), 3 (Y(n-2)) в моменты поступления на них тактовых импульсов шины 19. В сумматоре 11 происходит вычисление конечной ошибки экстраполяции е(п) как разности вход- ного и выходного сигналов экстраПоля- тора, которая запоминается в регистре 12 скнхронно с регистрами 1-3. Тактовыми импульсами запускается генератор 8, который совместно с ЦАП 5 предназначен для выработки линейного изменяющегося во времени напряжения. Выбором крутизны изменения напряжения в генераторе 8 обеспечивается согласование (одинаковый масштаб) между ЦАП 4, 13 и 5. После окончания переходных процессов, связанных с перезаписью информации в регистры, на выходе сумматора 6 устанавливается код, пропорциональ- ный разности двух отсчетов Y(n)-Y(n-1 с добавкой, взятых с обратным знаком значения конечной ошибки е(п) и прогноза поправки л(п+1), поступающей с сумматора 18 и определяемой выраже- нием

Д(п+1)2д(и)-Д(п-1),

где п - относительные моменты времени поступления задания;

0 5

g 0 5 Q 5

4(п) - отклонение прогноза скорости, полученного по предыдущим значениям кода задания, от действительной средней скорости изменения задаваемой траектории, которое формируется сумматором 15,

4(n)2Y(n-1)-Y(n-2)-Y(n). В результате на выходе сумматора 7 вырабатывается скорректированная линейная экстраполируемая функция, определяемая выражением

Y(t)Y(n)+e(n)+V-t, где (n)-Y(n-1)-e(n)-4(n+1); - относительное время.

Переход к следующему интервалу экстраполяции осуществляется подачей импульса конца очередного интервала экстраполяции на шину 19.

Таким образом, в экстраполяторе формируется значение конечной ошибки экстраполяции на пройденном интервале, которая линейно компенсируется до нуля на последующем интервале экстраполяции, а также по отклонению прогноза скорости, полученного по предыдущим значениям кода задания, от действительной средней скорости изменения задаваемой траектории вычисляется прогноз отклонения скорости и осуществляется коррекция скорости изменения экстраполирующей траектории. Это позволяет исключить в выходной функции устройства разрывы первого рода и в 5-6 раз повысить динамическую точность экстраполяции сложных траекторий, содержащих ненулевые производные выше первого порядка.

Формула изобретения

Линейный экстраполятор, содержащий три соединенных последовательно регистра, информационный вход первого из которых является входом линейного экстраполятора выходы первого и второго регистров соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого соединен с кодовым входом умножающего цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, к регулирующему входу которого подключен выход блока задания крутизны, выход первого регистра через первый цифро- аналоговый преобразователь соединен с первым входом второго сумматора,

515716256

второй вход которого соединен с выхо-матора, выход третьего сумматора че- дом умножающего цифроаналогового пре-рез четвертый регистр соединен с тре- образователя, а выход является выхо-тьим входом первого сумматора и с входом линейного экстраполятора, входыдом второго цифроаналогового преобра- записи регистров и синхронизирующийзователя, выход которого соединен с вход генератора линейно изменяющегосятретьим входом второго сумматора, вы- напряжения соединены с шиной тактовыхходы второго и третьего регистров со- импульсов, отличающийсяединены с первым и вторым входами пя- тем, что, с целью повышения точности JQ того сумматора, выход которого соеди- экстраполяции и устранения разрывовнен с вторым входом четвертого сумма- первого рода в выходном сигнале, в не- тора, выход которого через пятый ре- го введены с третьего по шестой сум-гистр соединен с первым входом шесто- маторы, четвертый, пятый и шестой ре-го сумматора и с информационным вхо- гистры, второй цифроаналоговый преоб- дом шестого регистра, выход которого разователь и аналого-цифровой преобра- соединен с вторым входом шестого сум- зователь, через который выход экстра-матора, выход которого соединен с чет- полятора соединен с первым входомвертым входом первого сумматора, а третьего сумматора, второй вход кото-входы записи четвертого, пятого и шес- рого соединен с входом первого регист-20 того регистров соединены с шиной так- ра и с первым входом четвертого сум-товых импульсов.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности экстраполяции и устранение разрывов первого рода в выходном сигнале - достигается введением дополнительных регистров 12, 16, 17, сумматоров 11, 14, 15, 18, цифроаналогового 13 и аналого-цифрового 10 преобразователей, с помощью которых учитывается ошибка прогноза экстраполируемой величины и ошибка прогноза скорости ее изменения. 1 ил.