Экстраполятор п-го порядка Советский патент 1980 года по МПК G06G7/30 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах обработки данных для вычисления экстраполированных значений, Аналогичные устройства известны 1 ;и 2 . Одно из них содержит ряд фиксирую щих элементов, выходы которых подключены к блоку вычисления разностей который связан с входами суммирующег блока 1. Недостатками известного устройства являются невысокая точность при н личии входных шумов и отсутствие кор рекции коэффициентов экстраполирующего полинома. Наиболее близок по технической сущности к изобретению экстраполятор п-го порядка, содержащий последовательно соединенные вычитающий элемент, фиксирующие элементы, блок вычисления разностей и функциональный тфеобразователь, П1зичем выход функционЕШьного преобразователя связан с входом вычитающего элемента 2. Его недостаток заключается в невы cofcoft динамической и статистической точности. Цель изобретения - повышейие точности работы при наличии входной по-, мехи. Цель достигается тем, что экстраполятор П--ГО порядка, содержащий п+1 фиксирующих элементов, выходы которых подключены каждый к|соЬтйётствующему входу блока вычисления разностей, имеющего п+1 выходов, функциональный преобразователь, имеющий п+1 входов, соединенных с соответствующими выходами блока-вычислений разностей , и вычитающий элемент, первый вход которого является входом экстраполятора, а второй соединен с выходом функционального преобразователя, дополнительно содержит сумматор; пер,вый вход которого соединен с выхот дом вычитающего элемента, .а второй с выходом функционального преобразователя, выход сумматора подклк)Чвн к входам фиксирующих элементов. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого экстраполятора п-го порядка; на фиг. 2 - выполнение функционсшьного преобразователя. Экстраполятор содержит вычитающий элемент I, сумматор 2, фиксирующие элементы 3 - Згц. /блок 4 вычисления разностей.функциональный прербразо:ватель 5 с интеграторами б - 6., Экстраполятор работает следующим , образом. При подаче на вход устройства экс раполируемого сигнала на выходе вычитающего элемента 1 образуется раз ность напряжений Д К Швх - Ucpn) , где К 1 - коэффициент усиления дополнительного вычитающего Устройства; . Ucpf, - напряжение на выходе преобразователя 5. . Эта разность подается на вход сум матора 2, на второй вход которого по дается , напряжение Ucpn. Напряжение, получаемое на выходе сумматора 2, г (иех - ифп) последовательно фиксируется на элеМентах )+;( с временным шагом t-. В блоке 4 формируются разности 0,1,...,п порядка, которые соответственно подключаются к первому, второму и т.д. входу преобразователя 5 который представляет собой цепочку из п интеграторов,, соединенных через соответствующие сумматоры; вторые входа сумматоров являются входами преобразователя 5. На интеграторах § функционального преобразователя 5 оказываются заданными начальные значения, равные коэф фициентам полинома у, СО ао/с + + ,t +. ..a.t где aj - значение коэффициента при степени п на i-м шаге ите . . рации; у. - значение аппроксимирующей функции на i-M шаге итерации. При таком подборе коэффициентов . они формируются следующим образом: 0,i y.,(V...i- t °o/U .0, .,1Уа,1-(..-иУ.Й(..Г а,д- -.,, ,i . аналогично а д a/j, . Отсюда определяется следующая за кономерность ап, ап,.1( + К- лап, . Это означает, что все коэффициен ты полинома после подбора являются эк спойбнцйаМьно-сглаженныг«1, причем значейие параметра К определяет сте пень сглаживания экстраполируемой функции. При этом требуется, чтобы устройства фиксации были выполнены по двухтактной схеме. Пока одно плечо поддерживает значение напряжения запомненное на предыдущей итерации, второе плечо отслеживает входное значение U. При переходе к следующему шагу итерации плечи меняются мес-. тами.; Использование дополнительного сумматора позволяет работать с зашумленным входным сигналом, что расширя.ет сферу его применения. В том случае, когда идентифицируемым параметром является один из коэффициентов аппроксимирующего полинома, г редлагаемоеустройство позволяет найти его истинное значение (математическое ожидание) при зашумленном входном сигнале. Экономический эффект от использования изобретения определяет- ся тем, что при малых аппаратурных Затратах достигается существенное повышение точности, обусловленное возможностью фильтрации помехи. Формула изобретения Экстраполятор п-го порядка, содержащий п+1 фиксирующих элементов, выходы каждого ИЗ которых подключены к соответствующему входу блока вычисления разностей, им еющего п+1 выходов, функциональный преобразователь, имеющий h+1 входов, соединенных с соответствующими выходами блока вычислений разйостей, и вычитающий элемент, первый вход которого является входом экстраполятора, а второй соединен с выходом функционального преобразователя, -р тличающийся тем, что, с целью повьиения точности работы при наличии входной помехи, экстраполятор дополнительно содержит сумматор, первый вход которого соединен с выходом вычитающего элемента, а второй - с выходом функционального преобразователя, выход сумматора подключен к входам фиксирующих элементов . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 415672, кл. G Об G 7/30, 1971. 2.. Кузин Л.Т. Расчет и проектирование дискретных систем управления. Машгиз, 1962, с. 533 (прототип).

Ш1

Urw.g