Устройство для восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Соцналистическнк Республик) Заявлено 091079 ( 51) М 2859785/18-2 б С 7/30 исоединением заявки Йо осударственный комите СССР по делам изобретений и открытийЭ) Приоритетллетень йо Опубликовано Дата опублико 30,10,81,анин опи(71) Заявитея союзный науч нефтепромы(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ ПО ДИСКРЕТНЫМ ОТСЧЕТАМ а управ м управляющими вых ния содержит еп-. координатреэисто йп) кчен между елинеЯного Изобретение относится .к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для интерполяции непрерывных функций по заданным кх дискретным отсчетам.Известно устройство для восста" новления непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее блок управления, коммутатор и фильтр (1).Известно также устройство для восстановления функций, содержащее блок управления, коммутатор, линейный интерполятор и Фильтр (2),Общим недостатком указанных устройств является пониженная точность восстановления Функций. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для восстановления непрерывных Функций по дискретным отсчетам, содержащее нелинейный интерполятор и коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, первая группа сигнальных входов - к шинам ввода узловых значений ординат функции, а выходы - к входам нелинейного интерполятора, выход которого является выходом устройства, а дополнительные входы соединены с противофаэными Недостатком устройства являетсясложность технической реализации.Цель изобретения - упощенне устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для восстановления непрерывных функция по дискретныМотсчетам, содержащее нелинейныЯннтерполятор и коммутатор, управляющий вход которого подключеи к выходублока управления, а первая группасигнальных входов - к шинам ввога 5 узловых значений ординат функции,содержит фильтр низких частот, выходкоторого является выходом устройства,а вход соединен с выходом коммутатора, подключенного второй группой 20 сигнальных входов к выХодаМ нелинейного йнтерполятора, соединенного входами с шинами ввода узловых значенийординат функции.Нелинейный интерполяторгруппу иэ и инверторов (гдличество узловых значенийфункции) и три группа по иров, причем каждый 1-й (1резистор первой группы вкл 30 1-м входом и 11-м выкодом нинтерполятора, каждый 1-й (143.4 п) резистор второй группы резисторов включен между (1+1)-м входом и 1-м выходом нелинейного интерполятора, а и-й резистор второй группы резко торов включен между первым входом и п-м выходом нелинейного интерполятора, причем каждый 1-й (11 п) резистор третьей группы резисторов включен между выходом 1-го интертора и 1-м выходом нелинейного интерполятора, вход кажцого 1-го (114 п) О инвертора подключен к (1+2) -му входу нелинейного интерполятора, а входы (и) -го и и-го инверторовк первому и второму входам нелинейного интерполятора соответственно. 15На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство содержит коммутатор 1, управляющий вход которого подключен к выходу блока 2 управления, первая 20 группа сигнальных входов - к шинам 3 ввода узловых значений ординат функции, вторая группа сигнальных входов - к выходам нелинейного интерполятора 4, а выход - к входу фильтра 5 низких частот, выход которого является выходом устройства. Входы нелинейного интерполятора 4 соединены с шинами 3 ввода узловых зна- . чений ординат функции.Нелинейный интерполятор 4 для случая интерполяции полиномом Ньютона второй степени содержит группу из. и инверторов б (где и - количество узловых значений ординат функции на блок-схеме изображен случай п = 5) и три группы по и резисторов, причем каждый и-й (11и) резистор 7 первой группы включен между 1-м входом к 1-м выходом нелинейного интерполятора 4. 40 Каждый 1-й (11и) резистор.8 второй группы включен между (1+1)-м входом и 1-м выходом нелинейного интерполятора 4, а п-й резистор 8 второй группы включен между первым 4 входом и и-м выходом нелинейного кнтерполятора 4. Каждый х-й (11и) резистор 9 третьей группы включен между выходом 1-го инвертора б и 1-м выходом нелинейного интер- щ полятора 4. Вход каждого А-го (11и) инвертора б подключен к (1+2)-му входу нелинейного интерполятора 4, а входы (и)-го и и -го инверторов б - к первому и второму входам нелинейного интерполятора 4. Принцип действия устройства основан на формировании с помощью нелинейного интерполятора ряда промежуточных значений, характеризующихщ значения функции между заданными узловыми значениями ее ординат, и последующей ступенчатой интерполяции и сглаживании с помощью коммутатора и фильтра. 65 Устройство работает следующимобразом.. На шины. 3 подаются напряжения0 О..,узловых значений ординат восстанавливаемой функции.Эти напряжения поступают на первуюгруппу сигнальных входов коммутатора1 и на входы интерполятора 4В интерполяторе по этим напряжениям наоснове соответствующего алгоритмавычисляется ряд промежуточных напряжений П, П О, характеризующих значения функции между заданнымизначениями ординат. Эти промежуточные значения поступают на вторуюгруппу сигнальных входов коммутатора1, который с помощью блока 2 управления осуществляет последовательноеподключение узловых к промежуточныхзначений ординат функции к входуфильтра 5, т.еступенчатую интерполяцию функции. Фильтр 5 осуществляетсглаживание выходного сигнала коммутатора 1Количество вычисляемых инте;полятором 4 промежуточных значений, расположенных между заданными узловымизначениями ординат, и методика их вычисления выбираются исходя из требуемой точности восстановления непрерывных функций, Для формированияпромежуточных значений могут бытьиспользованы степенные ортогональныеи другие полиномы.В случае использования полкномовНьютона второй степени интерполятор4 реализуется на группе инверторовб и трех группах резисторов 7 - 9и осуществляет вычисление промежуточного значения функции по выражениюП= 0,375 П + 0,75 О 10,125 О,где 1 = 1, 2, 3;01, П;+, П; - узловые значенияординат.Для реализации данного выражениязначения проводимостей резисторов7 - 9 выбираются соответственно коэффициентам 0,375 р 0,75 и 0,125 и сигналы, подаваемые через резисторы 9,предварительно инвертируются инверторами бВ случае использования другихинтерполирующих выражений структураинтерполятора 4 может изменяться, адля вычисления каждого промежуточного значения может использоватьсяинформация о всей совокупности заданных узловых значений ординат функции,как например, в случае использованияусеченного ряда Котельникова. Таким образом, в предлагаемом устройстве по,сравнению с известным упрощается конструкция, что обусловлено упрощением. блока управления, который осуществляет только управление последовательности опросом коммутатора, Кроме этого, при целом количестве заданных узловых значенийординат упрощается реализация нелинейного интерполятора.Формула изобретения1. Устройство для восстановления непрерывных функций по дискретным отсчетам, содержащее нелинейный интерполятор и коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу бло- (0 ка управления, а первая группа сигнальных входов - к шинам ввода узловых значений ординат функции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит фильтр низких частот, выход 5 которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом коммутатора, подключенного второй группой сигнальных входов к выходам нелинейного интерполятора, соединенного вхо. 20 дами с шинами ввода узловых значений ординат функции.2. Устройство по и. 1, о тл ич а ю щ е е с я тем, что нелинейный интерполятор содержит группу из 25 и инверторов (где и - количество,узловых значений ординат функции) и три группы по и резисторов, причем каждый 1-й (11 ( и) резистор первой группы включен между 1-м входоми 1-м выходом нелинейного интерполятора,каждый 1-й (1 4 1 с и) резистор второй группы резистороввключен между (1+1)-м входом и 1-мвыходом нелинейного интерполятора,а и-й резистор второй группы резисторов включен между первым входоми и-м выходом нелинейного интерполятора, причем каждый 1-й (11и)резистор третьей группы резистороввключен между выходом -го инвертораи 1-м выходом нелинейного интерполятора, вход. каждого 1-го (1 6 1 4си) инвертора подключен к (1+2-мувходу нелинейного интерполятора,а входы (и)-го и и-го инверторовк первому и второму входам нелинейного интерполятора соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мамедов Ф.С. Восстановлениепрофиля поперечного сечения скважины по данным профиломеров. ИзвестияВУЗов фНефть и газф, 1976, Р 4.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2516796/24,кл. С 06 Ю 3/00, 1977.3. Авторское свидетельство СССРР 696490, кл. 6 06 6 7/26, 1977877572 остайнтель С. Каэиновехред М.Кастелевич Корректор А. Грицен фф Редактор траа филиал ИПП ент Ужгород, ул. Проектная,618/7.5 Тираж 748 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Иосква, %-35, Ра