Дифференцирующе-сглаживающий частотноимпульсный экстраполирующий преобразователь Советский патент 1976 года по МПК G01R23/10 G06J3/00 H03K13/20 

во 9, раснределители 10-12, раздвигатель 13 совпадающих И:мпульсов, делители 14-18 частоты, с помощью которых устанавливается необходимый интервал упреждения. Вход устройства через раздвигатель 13, распределитель W и вычитающее устройство 9соединен с суммирующим входом счетчика 3 и через распределитель 12 - с основным Счетчиидам /. Вычитающий вход счетчика 3 вычитающее устройство 9, распределитель 101И раздзигатель 13 соединен с выходо.м первого умножителя 6, а также через распределитель /2 - с входом счетчика 1. Выход ум)ожителя 8 через делитель 14 частоты и вычитающее устройство 9 соединен с входом счетчика 3, через делитель 16 и распределитель // - с входом счетчика 2 и через делитель 17 и распределитель 12 - с входом счетчи1ка ,. Выход двоичного умножителя 7 через делитель 15 подключен IK распределителю 10 и через делитель /5 - ,к распределителю 12. Выход умножителя 6 соединен с раздвигателем 13. Выход 19 счетчика 3 служит для измерения ускорения сигнала F-(t), а ВЫХОДЕ : 20 и 21 счетчиков 2 и / предназначены для предсказания скорости изменения сигнала и его значения. Работа устройства в динамике описывается системой уравнений . (t) J F.(r) + K,,F,() + Г,4 + о + /С,7)(т}-ЛГт)+ /Ci8 - F(r) Л/вь,х,ГО 27rrJ .)/; N.u.,(t) ( f.fTJ+/C,5f2fT) + + 14/ зГт;-.(т)г; F,(t) fo/VBb,x,fO; f2.(0 / оЛ/вых/О; /,(0rr fo Vobix.CO где Яь П2, «3 - числа разрядов в счетчиках 1-3; , (t), ЫБЫХ,({), УУвых, (/) - текущие значения чисел В счетчиках 1-3, представленные В прямом коде с фиксированной занятой; Ки, , Кп, Kis. - (Коэффициенты передачи делителей 14-18 частоты. FO - значение опорной частоты для двоичных умножителей. Fi(t), F2(t), Fz(t) - значение частот импульсных сигналов на выходе двоичных умножителей 6, 7 .и 8. т: - интервал времени, iia который предсказывается скорость изменения текущего значения сигнала f fOДля оиределения параметров преобразователя при предсказании текущего значения сигнала Px(t) на интервал т за.пищем передаточную функцию по -сигналу ощибки Ф,, (р; н,(р)-Ф,(р}, УУвых, -. (Р) ТА&Н,(Р) 1 + РТ f.(P}:F, - оператор предсказания по параболическому закону; , ,„,, (Р) 0i(P) т- лередаточная функция Л)) Преобразователя по выходу 21. Для предсказания текущего значения сигнала F(t) но параболическому закону без динамической ощибки по скорости и ускорению необходимо приравнять коэффициенты при Р и Р2 в формуле (2), представленной в развернутом виде, нулю. При этом условии значения коэффициентов деления делителей равны Al5 - Al8 ) Kia , АИ --р А,177)7 Т i 2 где 7, 2«.To r2 При предсказании скорости из,менения текущего значения сигнала Fx(t) на интервал т передаточная функция но сигналу ошибки имеет вид Ф .,(Р)Н2(Р)-Ф2(Р),(4) где Н,(Р) Р(1 + Рт) - onef x( ол 18 ратор предсказания скорости и изменения сигнала Fx(t) iHO лннеймому заколу; ,. Nttbi yCP), 2(P) р /nwgпередаточная функция гс(- J/JO Преобразователя по выходу 20. Для предсказания текущего значения скорости изменения сигнала Fx(t) .по линейному закону без динамической ошибки, необходимо, чтобы коэффициент при Р в развернутой формуле (4) равнялся нулю. Откуда вытекает, что к-2 Л 7 А Ai5 -7- 16Л 1 Тамиэд образо|М, при предсказании текущего значения 1СИ1Г,нала F.(t) коэффициенты передачи делителей 14, 15 определяются по формуле (3), а при предсказании его первой производной - :по формуле (5). Введение делителей 16-,18 частоты обусловлено тем, что необходимый интервал упреждения т может быть как больще, так и меньще величин Ti, TZ, в то .время как величины /Си, /Cis, Ki, Кп, Kia могут .принимать значения только Меньшие или равные единице. Для предсказалия на интервал т текущего значения сигнала Fx(t), снимаемого с -выхода Л/вых по параболическому закону без динамической ошибки по -скорости и ускорению -необходимо, чтобы коэффициенты передачи делителей 14, 15 определялись из выражений j Kl& 1 16 /Си .1 - а для предсказаяия скорости изменения сигнала P(t) НО линейиому закону без динамической ошибки коэффициент передачи делителя 15 определяется из выражения jf i Al5 Al8 I Частотно-импульсные сигналы F(i), Fz(t) и Fz(t), линейно-связанные с соответствующими числовыми значениями , W, . ,(0 представляют лредаказанные на интер1вал т полезную составляющую сигнала РХ(О и ее первую и вторую производную. Формула изобретения Дифферанцпрующе - сглаживающий частотно-импульсный экстраполирующий преобразователь, содержащий реверсивные счетчики с подключенными IK их входа.м распределителями импульсов и к выходам двоичными умножителями с делителями частоты, о т л ичающнйся тем, что, с целью повышения точности предсказания измеряемого сигнала и его нроизводной на фиксированный временной интервал, он снабл ен вторым донолнительны1М реверсивным счетчиком с двоичным умножителем, выход которого через первый делитель частоты соединен через вычитающее устройство с входом этого счетчика, через второй делитель частоты - с распределителем первого доноляительного реверсивного счетчика И через третий делитель частоты - с распределителем основного реверсивного счетчика, входы второго дополнительного реверсивного счетчика соединены через вычитающее устройство, распределитель и раздвигатель импульсов с входом частотомера и с выходом основного двоичного умножителя. Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе: 1. Авт. свид. СССР № 196445, М. Кл. G 01R 23/10, Н 03 К 13/20, 11.03.66 г. ;2. Авт. свид. СССР № 304618, М. Кл.2 С 06 J 3/00. 02.07.68 г.