Экстраполятор

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик и 926681(51)М. Кл, 0 06 О 7/30с присоединением заявки М 1 ееуаерствевй кемнтет СССР ае делам нзебретеннй н открытей(12) Авторы изобретения Ордена Ленина институт проблем управления,.( 54) ЭКСТРА ПОЛ ЯТОР Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в устройствах телеметрии, связи и управления.Известен экстраполятор, содержащий два интегратора, блокр, масштабирования, элемент задержки, два сумматора 13Его недостаток - невысокая точность эстрайоляции и неприспособленность к работе с дискретным входным сигналом, поступающим в тактовые моменты времени. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига с тремя выходами и три интегрирующих усилителя с 1 кфференциальными входами Щ.Его недостаток - наличие методичес 20 кой погрешности при экстраполяции поли- нома второй степени.Бель изобретения - повышение точности экстраполяции. Указанная цель достигается тем, что экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора, а управляющий вход соединен с шиной тактовых импульсов, и два интегратора, причем первый выход аналогового регистра ,сдвига соединен с первым неинвертирующим входом первого интегратора, а второй выход аналогового регистра. сдвига соединен с инвертируюшим входом первого интегратора, дополнительно содержит сумматор, первый выход аналогового регистра сдвига соединен с первым входом сумматора и с первым неинвертируюшим входом второго интегратора, второй выход аналогового регистра сдвига соединен с инвертирующим входом второго интегратора, третий выход аналогового регистра сдвига соединен со вторыми неинвертируюшнми входами первого и второго интеграторов, выход второго интегратора соединен с третьим неинвертирующим входом первого интегратора, выход которого сое1 4Интеграторы 2 и 3 вырабатывают интегралы от взвешенной суммы входных напряжений, причем весовые коэффициенты по соответствующему входу определяются величинами масштабирующего резистора и интегрирующего конденсатора (удобно использовать конденсаторы одинаковых номиналов). Особенностью интег- раторов 2 и 3 также спссобствующей повышению точности и улучшающей возможнос ти регулировки . коэффициентов, яв- ) ляется соблюдение условия равенства суммы активных проводимостей йо инвертирующему входу сумме активных проводимостей по неинвертирующему входу опера,ционного усилителя 5 или 6. Если это ра венство не выполняется по условию задачи, то вводится дополнительная входная проводимость между входом усилителя и шиной нулевого потенциала. Для этого служит масштабирующий реэистр 11.Заметим, что интеграторы, используемые в прототипе, не дают интеграла от взвешенной суммы входных напряжений и вследствие этого не позволяют регулировать коэффициенты экстраполирующей зависимос ж.В конце каждого такта интеграторы обнуляются, а регистр 1 получает следующий входной дискрет, и процесс экстраполяции повторяется. Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в повышении точности беэ существенных аппаратурных затрат. Ф ормула изобретения 1. Экстраполятор, содержащий аналоговый регистр сдвига, информационный вход которого является входом экстраполятора, а управляющий вход соединен с пйщой тактовых импульсов, и два интег ратора, причем первый выход аналогового регистра сдвига соединен с первым неин вертирующим входом первого интегратора, а второй выход аналогового регист- ра сдвига соединен с инвертирующим входом первого интегратора, о тл и и а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности экстраполяции, экстраполятор содержит сумматор, первый выход аналогового регистра сдвига соединен с первым входом сумматора и с первым неинвертирующим входом второго интегратора, второй выход аналогового регистра сдвига соединен с инвертирующим входом вто 3 92 668пинен с вторым вход м сумматора, а уйравляющие входы интеграторов соединеныс шиной тактовых импульсов.Кроме того, каждый интегратор выполнен на операционном усилителе, междуинвертирующим входом и выходом которого включены первый интегрируюший конденсатор и первый разрядный ключ, амежду неинвертирующим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенОциала включены второй интегрирующийконденсатор и второй разрядный ключ,межцу инвертирующим входом интегратораи инвертирующим входом операционногоусилителя, а также между неинвертируюшими входами интегратора и неинвертиру-:ющим входом операционного усилителявключены соответствующие масштабируюшие резисторы, управляющие входы разрядных ключей соединены с управляющим 20входом интегратора, выходом которогослужит выход операционного усилителя.Кроме того первый интегратор содержит дополнительный масштабирующий резисторвключенный между инвертирующим р 5входом операционного усилителя и шинойнулевого потенциала.На чертеже представлена схема экстраполятора.Экстраполятор содержит аналоговыйрегистр 1 сдвига, интеграторы 2 и 3,сумматор 4, операционные усилители 5 и6, масштабирующие резисторы 7-14, интегрирующие конденсаторы 15-18 и разрядные ключи 19-22,35Экстраполятор работает следующим образом.В тактовь.е моменты времени оТ навход поступает последовательность Р(оТ)дискретных значений экстраполируемойфункции еКа выходах а, б и в регистра 1 вьюделяются соответственно неза держанноезначение входного сигнала Р(оТ) и задержанные на один и на два такта значенияГ(Т-Т) и Р(оТТ).Экстраполятор реализует экстраполя,ционную зависимость видаР 1 =Го 71 фЬГ оТ - Г иТ фГ - Т 1, 502. тоТ 1-2 Р иТ 1+ГС. и-ЮТ 1 рйТкоторая следует иэ интерполяционнойформулы Лагранжа для случая экстраполяции полиномов второй степени. Этазависимость не дает методической ошибкипри отсутствии помех.9266 5рого интегратора, третий выход аналогового регистра сдвига соединен со вторыми неинвертируюшими входами первого и второго интеграторов, выход второго интегратора соединен с третьим неинвертирую щим входом первого интегратора, выход которого соединен с вторым входом сумматора, а управляющие входы интеграторов соединены с шиной тактовых импульсов. 02. Экстраполятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что каждый интег- ратор выполнен на операционном усилителе, между инвертируюшим входом и выходом которого включены первый интегрируюший конденсатор и первый разрядный ключ, а межпу неинвертнруюшим входом операционного усилйтеля и шиной нулево го потенциала включены второй интегрирующий конденсатор и второй разрядный гО ключ, между инвертирующим входом интегратора и интегрирующим входом опе 81 6рационного усилителя, а также между неинвертирующими входами интегра тора и неинвертируюшим входом операционного усилителя включены соответствующие мас штабируюшие резисторы, управляющие входы разрядных ключей соединены с уп равляющим входом интегратора, выходомкоторого является выход операционного усилителя.3. Экстраполятор по пп, 1 и 2 о тл и ч а ю щ и й с я тем, что первый интегратор содержит дополнительный масштабирующий резистор, включенный между инвертируюшим входом операционного усилителя и шиной нулевого потенциала.Источники инфо рмацииепринятые во внимание при жспертиэе1. Авторское свидетельство, СССР Хв 251947, кл. О 06 О 7/30, 1968,2. Авторское свидетельство СССР Иф 467368, кл. О 06 О 7/30, 1974 ( прототип.