Экстраполятор

42037 А Свбз СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) И 3(5 Р 6 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ СТВУ АВТОРСКОМУ СВИД(21) 3414751/18- (22) 01.04.82 (46) 15.09,83. Б (72) Ю,В,Агеев и (71) Ордена Лениуправления (53) 681.3(088.8 юл. В 34А.А.Ромащевна институт облем ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 467368, кл. 6 06 6 7/30, 1974,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2961521/18-24,кл. 6 06 6 7/30, 1980 (прототип).(54)(57) ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащийаналоговый регистр сдвига,информационный вход которого является входом экстраполятора, а выходы соединены с соответствующими информацион"ними входами блока Формированияэкстраполирующей функции, входсинхронизации которого соединен с входом синхронизации аналогового регистра сдвига и подключен к шине тактовых импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона экстраполяции, он содержит генератор линейно- изменяющегося напряжения, компаратор, блок выборки-хранения и источник опорного напряжения, при этом синхронизирующий вход генератора линейно изменяющегося напряжения подключен к шине тактовых импульсов, а выход - к первому входу компаратора, второй вход которого соединен, с источником опорного напряжения, выход компаратора соединен с управляющим входом блока формирования экст Е раполирующей Функции и с управляющим входом блока выборки-хранения, инФормационный вход которого соединен с выходом блока Формирования экстраполирующей Функции, а выход является выходом экстраполятораИзобретение относится к автоматике и вычислительнойтехнике,предназначено для получения оценкиэкстраполируемого значения сигнала при различных интервалах упреждения, и может быть использовано 5в системах сбора и обработки информации, устройствах телеметрии, связи и управления.Известен экстраполятор, содержащий трехразрядный аналоговый ре- )Огистр сдвига и блок экстраполяции 1(.Недостатками этого экстраполятора являютсянизкая точность экстраполяции, ограниченные функциональные возможности и ограниченныйдиапазон экстраполяции, лежащий впределах интервала Т между соседнимидискретами.Наиболее близким к изобретениюявляется экстраполятор, реализующийпо трем значениям входного сйгналаэкстраполяционную зависимость ввиде полинома второго порядка, содержащий блок памяти, выполненныйв виде трехразрядного аналоговогорегистра сдвига, и блок формирования экстраполирующей функции, выполненный на основе двух интегрирующих и суммирующего усилителей (2,).Данное устройство имеет ограничен- ЗОный диапазон экстраполяции, поскольку служит лишь для восстановленияаналогового сигнала внутри интерваладискретизации по запомненным дискретным значениям, т.е. служит для 35получения огибающей импульсного сигнала.При решении многих практическихзадач, например при пригнозирующемконтроле медленно протекающих процессов, для,предсказания моментавыхода контролируемого параметра задопустимые пределы требуется осуществлять прогноз на различные интервалы упреждения д, в том числе,большие, чем интервал дискретизацииТ.Цель изобретения - расширение диапазона экстраполяции.Цель достигается тем, что экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора,а выходы соединены с соответствующими информационными входами блока формирования, экстраполирующей функции, вход синхронизации которого соединен с входом синхРонизации аналогового регистра сдвига и подключен к шине тактовых импульсов, содержит генератор линейно 60 изменяющегося напряжения, компаратор, блок выборки хранения и источник опорного напряжения, при этом синхронизирующий вход генератора линей" но изменяющегося напряжения подклю чен к шине тактовых импульсов, авыход - к первому входу компаратора, второй вход которого соединен систочником опорного напряжения, выход компаратора соединен с управляющимвходом блока формирования экстраполирующей функции и с управляющим входом блока выборки-хранения,информационный вход которого соединен с выходом блока формированияэкстраполирующей функции, а выходявляется выходом экстраполятора.На фиг.1 представлена схемапредлагаемого экстраполятора; нафиг.2 - возможное выполнение блокаформирования экстраполирующей функции,Экстраполятор содержит аналоговый регистр 1 сдвига, блок 2 формирования экстраполирующей функции,блок 3 выборки-хранения, генератор 4линейно изменяющегося напряжениякомпаратор 5 и источник 6 опорногонапряжения. Позициями 7-11 обозначены входы блока 2, который содержитоперационные услители 12-14, масштабные резисторы 15, интегрирующие конденсаторы 16, ключи 17. В случае учета трех дискретных значений (фиг.2)блок 2 вырабатывает экстраполирующуюфункцию вида где Г - время от момента начала очередного циклаработы экстраполятора,-,з,ц - НапРЯжениЯ на соответствующих входах блока 2,соответствующие запомненным дискретным значениям входного сигналаГ(пт), Г (и) т иР (п) Т соответственно.Постоянные времени всех цепейблока 2 уменьшены в 1 раз против техзначений, которые соответствовалибы работе в реальном масштабе времени. Поэтому экстраполирующий полином вырабатывается в ускоренноммасштабе времени. Скорость линейной развертки генератора 4 и уровеньопорного напряжения .источника б тожеподбираются соответственно масштабувремени.Устройство работает следующимобразом,На очередном п -м такте работыза время действия тактового импульса длительностью ЬГ( Т в аналоговыйдвигающий регистр 1 записывается чередное значение входного сигналаРпТ 1 Тем же импульсом замыкаются ключи 17 в блоке 2 экстраполяции,управляемые по входу 7 и устанавливающие интеграторы блока 2 н нулевое1042037 Составитель,Г,ОсиповРедактор М,Келемеш Техред М, НадьКорректор К. Тяско Заказ 7130/50 Тираж 70 б Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж; Раушская наб.) д, 4/5Филиал ППП фПатент г. Ужгород, ул. Проектная, 4 состояние. При этом напряжение на выходе блока 2 становится равным РпТ. Ключи 17, управляемые по входу 11, находятся при этом в замкнутом состоянии. По окончании тактового импульса напряжение на выходе блока 2 изменяется согласно указанной зависимости, а напряжение на выходе генератора 4 начинает расти по линейному закону. С выхода источника 6 на вход компаратора 5 поступает постоянное напряжение, соответствующее требуемому интервалу упреждения М. При срабатывании компаратора 5 в блоке 2 размыкаются ключи 17, управляемые по входу 11, процесс интегрирования приостанавливается и на выходе блока 2 фиксируется напряжение, соответствующее экстраполированному значению входной функции для заданного интервала упрежденияЬФ, которое фиксируется блоком 3 выборки-хранения до обновления экстраполированной оценкив следующем такте.Изменяя опорное напряжение, сни маемое с источника 6, можно устанав"ливать различные интервалы упреждения. При использовании регистрасдвига большей разрядности и блока 2с большим числом входов устройство 10 может реализовать экстраполяционнуюзависимость второго порядка с использованием метода наименьших квадратов или же, при необходимости,экстраполяционную зависимость болеевысокого порядка. Технико-экономический эффект от использования изобретения ойределяется возможностью расширения интервала времени упреждения,