Параболический интерполятор

(7) Научно-исследовательский инсти-тут автоматики и электромеханики приТомском институте автоматизированныхсистем управления и радиоэлектроники(56) Авторское свидетельство СССРВ 1070573, кл. С 06 С 7/30, 1982.(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и являетсяусовершенствованием основного изобретения по а,с. У 1070573. Цель изобта, щая СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытЮОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ ретения - повышение динамической точности. Параболический интерполяторсодержит четыре блока 1-4 выборки-хрнения, первый интегратор 5, третийинтегратьр 6, алгебраический сумматор 7, управляемый инвертор 8, второй интегратор 9, шину 10 тактовыхимпульсов, вход 11, выход 12. Интерполирующая функция вырабатывается навыходе второго интегратора в виде полинома второго порядка, форма которого определяется тремя последовательными входными отсчетами. С помощьюалгебраического сумматора 7 и управляемого инвертора 8, изменяющего полярность в.середине каждого таквырабатывается поправка, повышаюточность интерполяции. 1 ил.Изобретение относится к аналоговойвычислительной технике и являетсяусовершенствованием основного изобретения по авт. св. В 1070573.Цель изобретения - повышение динамической точности.На чертеже представлена схема параболического интерполятора,Устройство содержит с первого почетвертый блоки 1-4 выборки-хранения,первый интегратор 5, третий интегратор 6, алгебраический сумматор 7,управляемый инвертор 8, второй интегратор 9, шину 10 тактовых импульсоввход 11, выход 12.Управляемый инвертор 8 может бытьвыполнен на инвертирующем решающемусилителе и коммутаторе, с помощьюкоторого на выход подключается пооче редко вход или выход решающего усилителя, момент переключения полярностизадается импульсами, управляющимикоммутатором. Тактовые импульсы, управляющие инвертором 8, смещены на 25полпериода отноеительно тактовык Моментов времени, в которые поступаетвходная информация и обновляется содержимое блоков выборки-хранения,30Устройство работает следующим об- разом.На вход 10 подаются с периодом Т импульсы прямоугольной формы, амплитуды которых пропорциональны значениям интерполируемойфункции. Блоки выборки-хранения в момент поступления импульсов на вход осуществляют выборку и запоминание на время Т мгновенных значений входных сигналов с противоположным знаком, Интеграторы 5 и 6 интегрируют соответственно разность сигналов, поступающих с выходов блоков 1,2 и 3,2 выборки-хранения. Постоянные времени для интегрирования 45 этих сигналов равны Т. Алгебраический сумматор 7 осуществляет суммирование сигналов, поступающих с блоков 1"4 выборки-хранения, с коэффициентами - 1/2 для блоков 2 и 3, +1/б для блока 1, -1/6 для блока 4. Управляемый иивертор 8 пропускает сигнал на шестой вход интегратора 9 без изменений на первой половине периода Т и инвертированный сигнал на второй половине периода Т. Для интегратора 9 постоянные интергирования выходных сигналов Интеграторов 5,6 блока 8 равны Т, а для блоков 1 и 3 в 2 Т.Введем,в рассмотрение нормированное время Е = - . С учетом этого пеТ(2) С учетом ненулевых начальных условий на выходах интеграторов, выражение выходного сигнала интерполятора на отрезке 1-1,5 имеет вид риод следования входных импульсов равен 1, а постоянные времени интегрирования соответствующих сигналов -1 или 2.Рассмотрим принцип действия пара- болического интерполятора на примере формирования реакции на одиночный входной импульс.В исходном состоянии напряжения на выходах блоков 1-4 и интеграторов 5,6,9 равны нулю. При поступлении в момент Я =0 на вход 10 импульса единичной амплитуды в блоке 1 осуществляется выборка и запоминание этого значения с обратным знаком на отрезке 0,1. Изменение сигнала на выходе интегратора 5 в течение этого отрезка времени запишем в виде 1 (Е) -Е. В момент времени Ящ амплитуда сигнала на выходе блока 1 обнуляется, а на выходе интегратора 5 сигнал достигает значения 11 -1.В результате совместного действия сигналов, поступающих с выходов блоков 1 и 2 на входы интегратора 5, на его выходе формируется сигнал треугольной формы, С выхода блока 1 сигнал поступает на сумматор 7, где уменьшается по амплитуде в 6 раз и подается на инвертор 8, который инвертирует входной сигнал в момент 0,5 Т. С учетом соответствующих постоянных времени интегрирования изме" кение сигнала на выходе интегратора 9 на отрезке 0-0,5имеет видц - - + - -Е Е2 2 б(Е)" - + - + -Е 22 2 боткуда следует, что амплитуда сигнала на выходе параболического интерполятора в момент Е 1 равна . Этот сигнал. подается на вход второго блока выборки-хранения и запоминается в нем на интервале 11"2. С выхода блока 2 сигнал поступает на интеграторы 5 и б и на блок сумматора 7, где инвертируется и уменьшается по амплитуде в 2 раза.(6) 20 Формула из обретения 40 45 Составитель Г, ОсиповРедактор М. Циткина Техред А.Кравчук Корректор А. Тяско Заказ 2668/50 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 зП (Е) 1 Е,+ , (3) на отрезке 11,5-21 видП Ы)=1-б- -(4) где Я, =сВ момент времени с,=2(с,=1) напряжение на выходе интеграторов 5 и 9 равно нулю, а на выходе интегратора 6 равно -1. Это значение с противоположным знаком хранится на интервале 12-3 в блоке 3, под действием сигналов с блоков 3,6,8 на выходе интерполятора на отрезке 12-2,51 формируется 15 напряжениеа на отрезке 2,5-3х9 2где Е=Е 2В момент времени 1:3 на выходе интегратора 6 и 9 напряжение равно нулю, а значение храняющееся в блоке 3, переписывается в блок 4 и хранится на отрезке 3-4, откуда поступает на сумматор 7, где инвертируется и уменьшается по амплитуде в 6 раз. Через инвертор 8, инвертирующий входной сигнал, в момент 0,5 Т сигнал с выхода сумматора поступает на интегратор 9, на выходе которого формируется напряжение на отрезке 3-3,5 Д.(8) где Я, =с-З.Из выражения (1) - (8) представляют собой отдельные участки реакции параболического интерполятора иа одиночный импульс единичной ампли"туды.Е-преобразование с запаздыванием для реакции на одиночный входной импульс имеет вид при Е б 1 О, 5-11. Оно отличается от передаточных функций известных параболических интерполяторов. Таким образом, эа счет введения блоков сумматора и ключа на первой половине периода интерполяции формируется дополнительная линейно возрастающая добавка, которая уменьшается до нуля на второй половине периода. Это позволяет повысить динамическую точность в окрестностях узлов пбступления задания, а именно на порядок понизить ошибку на первой половине периода интерполяции и в 2-3 раза на второй половине периода интерполяции. Параболический интерполятор по авт. св. У 107053, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения динамической точности, он содержит четвертый блок выборки-хранения, алгебраический сумматор и управляемый инвертор при этом выход третьего блока выборки-хранения соединен с входом четвертого блока выборки-хранения., выходы первого, второго,третьего и четвертого блоков выборки- хранения соединены с соответствующими входами алгебраического сумматора, выход которого через управляемый инвертор соединен с шестым входом второго интегратора, вход переключения полярности управляемого инвертора соединен с шиной тактовых импульсов.