Экстраполятор Советский патент 1976 года по МПК G06G7/30 

(54) ЭКСТРАПОЛЯТОР го сигнала) величины конечные. Полностью устранить ошибку экстраполяции в таком уст ройстве невозможно. Более того, при работе в частотном диапазоне ошибка экстрапо шции меняется из-за изменения а , (чем выше частота сигнала, тем больше ошибка). Целью изобретения является устранение оашбки следования при линейно-меняющемся и увеличение точности экстраполяции путем уменьшения ошибки при сигналах более сложной формы. В предлагаемом экстраполяторе эта цель достигается тем, что он содержит блок вычисления ошибки, входы которого соединены со входом экстраполятора и выходом первого апериодического фильтра первого порядка, цва дополнительных последовательно соединеиньтх апериодических фильтра первого по ряцка, вход первого из которых подключен х выходу блока вычисления ошибки. Выходы, цополнительных фильтров через дополнительные масштабирующие элементы подключены ко входам дополнительного блока вычитания, а выходы основного и дополнительного блоков вычитания подключены ко входам сумма тора. Такой Экстраполятор позволяет за счет экстраполяции ошибки, получаемой на выходе блока вычисления ошибки, суммирования этого экстраполированного значения с экстр по:тированным входным сигналом, устранить ошибку следования при линейно-меняющемся сигнале и повысить точность экстраполирования за счет уменьшения ошибки при сигна лах более сложной формы. На чертеже приведена блок-схема предла гаемого экстраполятора. Зкстраполятор содержит апериодические фильтры первого порядка 1 и i , допол нительные апериодичес1ше фильтры первого порядка 1 .J и 1 масштабирующие элементы 2 и 2, , дополнительные масштабирующие элементы 2.и2ц , блок вычитания 3, д полиительный блок вычитания 4, блок вычис .ления ошибки 5 и сумматор 6. Входом экстраполятора является вход ап риодического фильтра 1 , выход которого через последовательно соединенные фильтр 1 2 к элемент 2 2 соединен с первым входо основного блока вычитания 3. Второй вход блока вг:,гчитания 3 через элемент 2 подключен к выходу фильтра 1 Первый вход блока вычисления ошибки связан со входом экстраполятора, а второй его вход подключен к выходу ({)ильтра 1 . К выходу блока вычисления ошибки подключе:ны последовател но соединенные дополнительные фильтры 1 и 14, выходы которых через дополнительные 2t, соответственно подключелементыы ко входам дополнительного блока вычитаия 4. Выходы блоков вычитания 3 и 4 подключены ко входам сумматора 6, выход которого является выходом экстраполятора. Экстраполятор работает следующим образом. С выхода фильтра 1 , на вход которого поступает входной сигнал часть экспоненциаг ъно сглаженного сигнала первого порядка x(-t) через элемент 2 j с коэффициентом К поступает на один из входов блока вычитания 3. На второй вход блока 3 через элемент 2 2. с коэффициентом Kg поступает экспоненциально сглаженный сигнал второго порядка, полученный прохождением сигнала через фильтр l, . В блоке 3 эти сигналы вычитаются, и на выходе его образуется экстраполированной сигнал )который поступает на один из входов сумматора 6. На первый вход блока вычисления ошибки поступает входной сигнал, а на второй - экспоненциально сглаженный сигнал х (.t), снимаемый с выхода фильтра 1. В блоке 5 происходит алгебраическое вычитание этих сигналов, и на его выходе образуется сигнал ошибки y(t), пропорциональный действительному значению погрешности экстраполяции y(i)-x(-t4-T)-x(t + r). Этот сигнал ошибки поступает через фильтр IjM элемент 2 с коэффициентом вход блока вычитания 4, а через фильтр 1ц и элемент 2 с коэффициентом KQ - на второй вход блока 4, с выхода которого снимается сигнал экстраполированной ошибки y(-t-i--c) -k v4t)(t). С выхода блока вычитания 3 сигнал xCt+t:) поступает на один из входов сумматора 6, на второй вход которого поступает сигнал Y(t t ) с выхода блока вычитания 4. С выхода сумматора б снимается скорректированный экстраполированный сигнал z(t-i-c) I(i-fr)- -vfi-t-T)При выполнении условий Т-К.,-Т ( (для линейно-меняющегося входного сигнала 55 (-t) сигнал z (-t г } точно экстраполирует входной сигнал, а для сигналов более сложной формы уменьшает ошибку экстраполировашшя. Для повышения точн-остк экстраполяШП сш-калов более сложной формы можно наращивать YpOBim коррекции. Ф о р м у л а изобретения Экстрапо., содержащий два последовательно соединенных апериодических фильтра первого порядка, выходы которых через

соответствующие масштабирующие элементы подключены ко входам блока вычитания, и сумматор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности экстраполяции, он содержит блок вычисления ошибки, входы которого соединены со входом экстратхолятора и выходом первого апериодического фильтра первого порядка, два дополнительных последовательно соединенных апериодических фильтра первого порядка, вход первого из которых подключен к выходу блока вычисления ошибки; выходы дополнительных фильтров через дополнительные масштабирующие элементы подключены ко входам дополнительного блока вычитания, а выходы основного и дополнительного блоков вычитания подключены ко входам сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 251947, МКИ , 1969 г.

2.Мандровский Б. Ю. и Соколов. О реализации экстраполирующих фильтров с экспоненциальным сглаживанием. Автоматика, № 3, 1964 г.