Экстраполятор

(71) Сибирский ордена Трудового Кра ного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе(54)(57) ЭКСТРАПОЛЯТОР, содержащий первый блок Прогнозирования, вход которого является входом экстрапо лятора, а выход - первым выходом экстраполятора, первый блок сравнения, первый вход которого соединен с входом экстраполятора, а выходс входом второго блока прогнозирования, и первый сумматор, входы которого соединены с выходами первого и второго блоков прогнозирования, причем каждый блок прогнозирования содержит последовательно соединенные первый апериодический фильтр,вход которого является входом блока прогнозирования, второй апериодичес кий фильтр, первый масштабирующий блок и блок вычитания, а также второй масштабирующий блок, через который выход первого апериодическогофильтра соединен с другим входомблока вычитания, выход которого является выходом блока прогнозирования,. о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности экст"раполяции и расширения функциональных возможностей эа счет одновременного формирования трех экстраполяционных оценок с различными спектральными характеристиками, экстраполяторсодержит первый и второй блоки задержки, второй блок сравнения, второй сумматор и третий блок прогнозирования, при этом выход первого блока прогнозирования через первыйблок задержки соединен с вторым входом первого блока сравнения, выходпервого сумматора, являющийся вторымвыходом экстраполятора, соединен спервым входом второго сумматора ичерез второй блок задержки - с первым входом второго блока сравнения,второй вход которого соединен с входом экстраполятора, а выход черезтретий блок прогнозирования - с вторым входом второго сумматора, выходкоторого является третьим выходомэкстраполятора.98550 Тр+1 11Изобретение относится к вычисли-.тельной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления для компенсации запаздывания и улучшения качества управления,Цель изобретения - повышение точности экстраполяции и расширениефункциональных возможностей за счетодновременного формирования трехэкстраполяционных оценок с различными спектральными характеристиками,На чертеже приведена структурнаясхема экстраполятора.Экстраполятор содержит блок 1прогнозирования, блок 2 задержки,блок 3 сравнения, блок 4 прогнозирования, сумматор 5, блок 6 задержки,блок 7 сравнения, блок 8 прогнозирования и сумматор 9.Блоки 1,4 и 8 прогнозированиятехнически реализованы одинаково икаждый из них содержит (на чертежедля примера показана структурнаясхема только первого блока 1 прогнозирования ) масштабирующий блок 10,апериодические фильтры 11 и 12, масштабирующий блок 13 и блок 14 вычитания.Экстраполятор работает следующимобразом.Входной сигнал х (1) поступает навход блока 1 прогнозирования, гдесглаживается апериодическими фильтрами 11 и 12, С их выходов снимаются сглаженные сигналы х (1) и1х (Ц и поступают на входы соответственно первого 10 и второго 13масштабирующих блоков, где они умножаются на постоянные коэффициентыК и К . Полученный в блоке 14 вы 3.ходной сигнал первого блока 1 прогнозирования х (1+1)= Кх(1)- Кх" (Цявляется выходным сигналом первогоуровня.Передаточная функция блока 1 приК -К = 1 и К = /Т описывается2выражением где Т и Т - соответственно постоянные времени инерции первого и второго апериодических фильтров; ь - интервал экстраполяции.Задержанный на время Г в блоке 2задержки сигнал х подается навход первого блока 3 сравнения, вкотором вычитается из входного сигнала. Полученная разность Й 1) равна ошибке экстраполяции при исполь.зовании выходного сигнала первого 10 уровня экстраполятора.Экстраполированная ошибка у (1+Г).сумматором суммнруется с выходнымсигналом х ( +) первого уровня.Полученный сигнал 5 7 ( +) = х (1+ 1)+(1+ 7) является выходным сигналом второго уровня. Он содержит более высокочастотные составляющие, чем сигнал х(1+ Г).Сигнал г(1+7) с выхода первогосумматора 5 поступает на вход блока 6, где задерживается на время с. За-.держанный сигнал 7(Ц с помощью блока 7 сравнения вычитается из входного сигнала х(1). Величина полученной разности 0 = х (Ц- ЫО30равна оа ошибке экстраполяции при использовании выходного сигнала второ-,го уровня экстраполятора.Ошибка экстраполяции 0(ф блоком358 экстраполируется на интервал времени 7, подается на вход сумматора9 и суммируется в нем с выходнымсигналом ъ(1+7).Полученный сигнал Я =Б(+) +ц(+ ) является выходным сигналом третьегоуровня. Он содержит более высокочастотные составляющие, чем сигнал 45 2(+ ),По аналогии можно получить выходные сигналы экстраполятора более высокого уровня.Требуемых характеристик качества 50 экстраполированных сигналов можнодобиться путем настройки постоянныхвремени инерции апериодических фильтров в составе блоков 1,4 и 8 прогнозирования и выбора количества уров ней экстраполятора.1198550 Редактор Ю.Ковач иал ППП "Патент", г. Ужг од, ул. Проектная,Заказ 7724/50ВНИИПИпо1130 Составитель Г.ОсиповТехред А.Бойко Корректор И,Муска Тираж 709 Подписноеосударственного комитета СССРлам изобретений и открытий