Нелинейный интерполятор

Номер патента: 851425

Авторы: Дулатин, Кубанцев, Панюков, Штраус

ZIP архив

Текст

О П Союз Советских Социалистичеснив Республик(51)М, К,з с присоединением заявки Йо С 06 С 7/30 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен траус, А, В. Панюков, К. В. Куба кий политехническийинститутЛенинского комсомола 71) Заявитель еля ЛИНЕИНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТО а Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может , быть использовано, например, в .станках с числовым программным управлением, в системах управления воз 5 душным движением и т,д.Известен интерполятор, содержащий регистры памяти, элемент задержки, цифроаналоговые преобразователи и интегратор 11 .Известен также интерполятор, содержащий. генератор импульсов, счетчик, бл 1 ок адресации, блок памяти, цифроаналоговые преобразователи, ключи, интеграторы и выходной сумм тор 1.2.Общим недостатком известных интерполяторов является пониженная точностьНаиболее близким к предлагаемому 20 является нелинейный интерполятор, содержащий первый сумматор, подключенный выходом к выходу нелинейногоинтерполятора и ряд групп ключей, выходы которых соединены со входами вто рого сумматора,а сигнальные входы ключей каждой группы объединены и подключены к соответствуклцнм выходам блока памяти, соединенного входом с первым выходом конь,левого счетчи ка, подключенного входом к выходу генератора импульсов, а каждым "ым. выходом (1 (.С й, где Й - количество разрядов счетчика) - к управляющему входу -го ключа каждой группы ключей, причем выходы соответствующих ключей также подключены к первому.входу первого сумматора и к соответствующим входам группы дополнительных сумматоров, а выходы второго и дополнительных сумматоров .через соответствующие управляете делители напряжения соединены с остальными входами первого сумматора, причем управлякщие входы делителей напряжения соединены с выходами преобразователей кодов, подключенных к выходам с генератора линейно-изменяющегося кода.Недостатком прототипа является сложность технической реализации при обеспечении заданных требований по точности совместной интерполяции функции и ее производных.Цель изобретения - упрощение нелинейного интерполятора при повьааении точности совместной интерполяции функции и ее производных.Укаэанная цель достигается тем, что нелинейный интерполятор, содержащий первый сумматор, подключенныйвыходом к выходу нелинейного интерполятора, и группы ключей, выходакоторых доецинены со входами. второгосумиагоре, а сигнальные входы ключейкаждой группы объединеиы и подключены к соответствукщим выходам блокапамяти, соединенного входом с первымвыходом кольцевого счетчика, подключенного входом к выходу генератораимпульсов, а каждым 1-ым выходом(1 ( 1 4 М) - к управляющему входу1-го ключа каждой группы ключей,содержит группу интеграторов, сигнальный вход каждого из которыхсоединен с выходом предыдущего интегратора, а выход - с сигнальным 1входом последующего инте,"ратора, причем сигнальный вход первого интегратора подключен к выходу второгосумматора, входы установки начальных.условий последующих интеграторов щи первый вход первого сумматора со,единены с соответствующими выходамиблока памяти, входы обнуления всехинтеграторов подключены, к выходукольцевого счетчика,а выход последне- рго интегратора - ко второму входу пер.вого сумматора.На чертеже изображена блок-схеманелинейного интерполятора.Устройство содержит первый сумматор 1, подключенный выходом к выходунелинейного интерполятора, и рядгрупп. ключей 2, выходы которьи соединены со входами второго сумматора 3.Сигнальные входы ключей 2 каждойгруппы объединены и подключены к соответствующим выходам блока 4 памяти, связанного входом с первым выходом кольцевого счетчика 5, которыйподключен входом к выходу генератораб импульсов, а каждым 1-ым выходом 40(1 (с И, где й - количество разрядов счетчика) к управлякщему входу1-го ключа 2 каждой группы ключей.Выход сумматора 3 соединен с сигнальным входом первого интегратора 7, 4из группы интеграторов 7 7сигнальный вход каждого из которыхсоединен с выходом предыдущего ин-.тегратора, а выход - с сигнальнымвходом последующего интегратора.Входы установки начальных условийинтеграторов 7,7, и первый входсумматора 1 подключены к соответствующим выходам блока 4 памяти, авходы обнуления всех интеграторов7,7, связаны с первым выходомЗсчетчика, причем выход последнегоиэ интеграторов подключен ко второ"му входу сумматора 1.В предлагаемом нелинейном интерпбляторе интерполяции функции осуще- Щствляются по ее значениям и значениям ее производных в заданные моментывремени Эрмитовыми сплайнами с дополнительными узлами дефекта один. Интерполйнта образуется в виде суммы,.1 ф 2 М взвешенных базисных сплайн-функций. Базисная сплайн-функция определена таким образом, что все значения ее и ее производных, крдме одного (своего для каждой функции), равны в узлах интерполяции нулю, а в дополнительных (й) узлах обеспечена непрерывность ее вместе с производными до (И)-го порядка включительно. И-ая производная базисной сплайнфункции является кусочно-постоянной. Значения интерполируемой функции и ее производных являются весовыми коэффициентами при суммировании М-ых производных .базисных функций. Таким образом, формируется й-ая производная интерполянты. Для получения интерполянты исходной Функции производится соответствующее многократное интегрирование. При этом значение интерполируемой функции и ее производных в первом узле интерполяции используются в качестве начальных условий для интегрирования. В соот:ветствии с указанным ключи 2 должны образовать 2 И групп по й ключей 2 (где 1 ь ) с. 2 М, 1 4 1 с й, 1 - номер группы, 1 - номер ключа) в каждой группе ключей. Количество интеграторов также выбирается равным й,Нелинейный интерполятор работает следующим образом.При поступлении импульсов с выхода генератора б на вход счетчика 5 на выходах последнего образуется йпоследовательностей прямоугольных импульсов, управляющих работой ключей 2" . С первых й выходов блока 4 памятй поступают напряжения, пропорциональные значениям интерполируемой функции и ее производных в .первом узле интерполяции. С остальных й выходов блока 4 поступают напряжения, пропорциональные значениям интерполируемой функции и ее производных в следующем узле интерполяции.,указанные напряжения через соответствующие группы ключей 2, поступают на входы второго сумматора 3, где суммируются с постоянными весами (весовые коэффициенты при суммировании слагаемых расчитываются при конструировании и зависят от й). На выходе сумматора 3 образуется И-ая производная интерполируемой функции, которая поступает на вход группы из М последовательно соединенных интеграторов 7, предварительно обнуленных импульсом с первого выхода счетчика 5, На входы установки начальных условий интеграторов 7 и на первый вход сумматора 1 подаются напряжения с выходов блока 4 памяти, задающие начальные условия интегрирования. С выхода сумматора 1 снимается напряжение, соответствунщее. интерполируемой функции.Таким образом, предлагаемый нелинейный интерполятор позволяет более851425 Заказ 6361 5 Подписи ВНИИТираж простым образом формировать требуе.мую ннтерполнруемую функцию при повышении точности совместной интерполяции функции н ее производных.Последнее достигается тем, что навыходе сумматора 1 формируется функция, значения которой вместе с еепроизводными до (й)-го порядкавключительно совпадают с соответствукщими значениями интерполируемойфункции в заданные моменты времени. Формула изобретения Нелинейный интерполятор, содержа- щий первый .сумматор, подключенный выходом к выходу нелинейного интерполятора, и группы ключей, выходы которых соединены со входами второго сьцчматора, а сигнальные входы ключей каждой группы объединены и подключены к соответствующим выходам блока памяти, соединенного входом с первым выходом кольцевого счетчика, подклю" ченного к выходу генератора импульсов, а каждый -ым выходом (1 ф ) Ф 4 й, где й - количество разрядов счетчика) к управляющему входу -го. ключа каждой группы ключей, о т -,л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения нелйнейного интерполятора при повьааении точности совместной интерполяции. функции и ее производных, он содержитгруппу интег раторов, сигнальный вход каждого изкоторых соединен с выходом предшествующего интегратора, а выход -. с сигнальным входом последующего интегратора, причем сигнальный вход перво-го интегратора подключен к выходувторого сумматора, входы установкиначальных условий последующих интеграторов и .первый вход первого сумматора соединены с соответствующимивыходами блока памяти, входы обнуле 5 ния всех интеграторов подключены к.первому выходу кольцевого счетчика,а выход последнего интегратора - ковторому входу первого сумматора.Источники информации,3) принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9404097, кл. С 06 6 7/28, 1970.2. Авторское свидетельство СССР9546899, кл. 6 06 6 7/26, 1974р 3. Авторское свидетельстВо СССРпо заявке Р 2817306/18-24,кл. С 06 С 7/26, 16.07.79 (прототип). илиап ППП "Патент", Ужгород, ул.Проектная, 4,

Смотреть

Заявка

2821070, 01.10.1979

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТИМ. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА

ШТРАУС ВЛАДИМИР АБРАМОВИЧ, ПАНЮКОВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, КУБАНЦЕВ КОНСТАНТИН ВАЛЕНТИНОВИЧ, ДУЛАТИН СЕРГЕЙ ГЕННАДЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06G 7/30

Метки: интерполятор, нелинейный

Опубликовано: 30.07.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-851425-nelinejjnyjj-interpolyator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Нелинейный интерполятор</a>

Похожие патенты