Экстраполятор п-го порядка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКРМУ СВИ ЕСЕЛЬСТВУ щ 744641 Союз Советских Социвлистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки МЗ 6 06 О 7/30 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения А.Г. Горбков и П.К. Ланге Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева(54) ЭКСТРАПОЛЯТОРи-го ПОРЯДКА Изобретение относится к области Цель изобретения - повышение точвычислительной техники и может бытьности работы при наличии входной по- использовано в устройствах обработки мехи.данных для вычисления экстраполиро- Цель достигается тем, что экстра- ванныхзначений; полятор и-го порядка, содержащий и+1Аналогичные устройства извест- фиксирующих элементов, выходы котоны 1) .и 2) . рых подключены каждый ксоответствуюОдно из них содержит ряд фиксирую- щему входу блока вычисления разносщих элементов, выходы которых под тей, имеющего и+1 выходов, функциоключены к блоку вычисления разностей, нальный преобразователь, имеющий и+1 который связан с входами суммирующего входов, соединенных с соответствуюблока 1) . щими выходами блока. вычисления разНедостатками известного устройст- ностей, и вычитающий элемент, первый ва являются невысокая точность при на- вход которого является входом экстраличии входных шумов и отсутствие корполятора, а второй соединен с выхорекции коэффициентов экстраполирую- дом Функционального преобразователя, щего полинома. дополнительно содержит сумматор; перНаиболее близок по технической . ,вый вход которого соединен с выхо+ сущности к изобретению экстраполятор дом вычитающего элемента, а второйи-го порядка, содержащий последова с выходом Функционального нреобразотельно соединенные вычитающий эле- вателя, выход сумматора подключен к мент, Фиксирующие элементы, блок вы- входам Фиксирующих элементов, числения разностей и функциональный На Фиг. 1 представлена блок-схема преобразователь, причем выход функ- предлагаемогоэкстраполятора и-го ционального преобразователя связан порядка; на фиг. 2 - выполнение функ- с входом вычитающего элемента 2. ционального преобразователя,Его недостаток заключается в невы- Экстраполятор содержит вычитающий сохой динамической и статистической элемент 1, сумматор 2, фиксирующие точности. ЗО элементй 3 - 3+, блок 4 вычислениягде К1 - коэффициент усиления дополнительного вычитающего 10устройства;0 - напряжение на выходе преобразователя 5.Эта разность подается на вход сумматора 2, на второй вход которого подается, напряжение опНапряжение, получаемое на выходесумматора 2,0 = Арф+К 0 вх - Осри)последовательно фиксируется на элементах 3 -3+, с временным шагом г.В блоке 4 формируются разности0,1, ,и порядка, которые соответственно подключаются к первому, второму и т.д. входу преобразователя 5,который представляет собой цепочкуиз и интеграторов, соединенных черезсоответствующие сумматоры; вторыевходы сумматоров являются входамипреобразователя 5,На интеграторах б функционального 3преобразователя 5 оказываются задан. ными начальные значения, равные коэфФициентам полиномаУ; Ь)= ао + а;+ а,; +.+а,йгде аи; - значение коэффициента при 3степени и на 1-м шаге итерации;У - значение аппроксимирующейфункции на д-м шаге итерации. 4При таком подборе коэффициентовони формируются следующим образом: Формула изобретения Экстраполятор и-го порядка, содержащий и+1 фиксирующих элементов, выходы каждого из которых подключены ксоответствующему входу блока вычисления разностей, имеющего и+1 выходов,функциональный преобразователь, имеющий и+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, о т л и ч а ю щ и й с яО тем, что, с целью повышения точностиработы при наличии входной помехи,экстраполятор дополнительно содержитсумматор, первый вход которого соедийен с выходом вычитающего элемента, авторой - с выходом функциональногопреобразователя, выход сумматора подключен к входам фиксирующих элементов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 415672, кл. 6 Об С 7/30, 1971.2. Кузин Л,Т, Расчет и проектирование дискретных систем управления,Машгиз, 1962, с. 533 прототип)разностей, функциональный преобразователь 5 с интеграторами 6 в 6.Экстраполятор работает следующим ,образом.При подаче на вход устройства зкстраполируемого сигнала на выходе вычитающего элемента 1 образуется разность напряженийА= К 0 вк 0 сРП) х .а, +кдал )-лIраналогично а 1, - а, +К ь а,;Отсюда определяется следующая закономерность;а,1: аа,1 + К лай,;,Это означает, что все коэффициенты полинома после подбора являются экспоиенциально-сглаженными, причем значение параметра К определяет степень сглаживания экстраполируемой функции. При этом требуется, чтобыустройства фиксации были выполнены по двухтактной схеме. Пока одно плечо поддерживает значение напряжения 0, запомненное на предыдущей итерации, второе плечо отслеживает входное значение О. При переходе к следующему шагу итерации плечи меняются мес-. .тами.Использование дополнительного сумматора позволяет работать с зашумлен" ным входным сигналом, что расширяет сферу его применения. В том случае, когда идентифицируемым параметром является один из коэффициентов аппроксимирующего полинома, йредлагаемоеустройство позволяет найти его истинное значение математическое ожидание) при зашумленном входном сигнале. Экономический эффект от использования изобретения определяется тем, что при малых аппаратурных затратах достигается существенное повышенйе точности, обусловленное возможностью фильтрации помехи.744641 Составитель Г. ОсТехред Л.Теслюк ов Корректор . Муске Грузова Подпио комитет й и откры ушская наб П фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная Филиал Редактор И,Заказ 3664/5 Тираж 751 ЦНИИПИ Государствени по делам изобрете 3035, Москва, Ж, Р