Линейный интерполятор

Союз Советски кСоциалистическикРеспублик н 993210(23).Приоритет Опубликовано 30.01,83. Бюллетень М 4 Дата опубликования описания 30.0 1.83 вв делам нэовретеннй н открытий(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах программного управления исполнительнымиорганами для преобразования числовойинформации о приращениях координатв последовательность выходных управляющих импульсов,Известен линейный интерполятор,содержащий генератор импульсов, делитель частоты, счетчики, блоки сравнения, регистры приращений, в котором в результате преобразования кодов приращений на выходах получаются унитарные коды, частоты следования импульсов которых прямо пропорциональны кодам приращений1Недостаток этого интерполяторасостоит в том, что он неоднозначнопреобразует в частоту следования выходных импульсов коды большего приращения. Кроме того, он не позволяет.так регулировать частоту следованиявыходных импульсов канала, соответ 2ствующего большему приращенио, что"бы отношение частот следования импульсов осталось равным отношениюкодов соответствующих приращений.Наиболее близким по технической 5 сущности к предлагаемому являетсягенератор векторов, а именно егочасть, включающая блок цифровой нормализации кодов приращений, входыкоторого соединены с выходом цифро"вого запоминающего устройства кодовприращений, а выходы - с цифровымивходами цифро-аналоговых преобразователей кодов приращений, и допол"нительный цифро-аналоговый преобраэователь, входы которого соединеныс выходами блока цифровой нормализации, а выход подключен к опорнымвходам цифро-аналоговых преобраэовател ей кодов приращений.Выходные постоянные напряжения сцифро-аналоговых преобразователейустройства прямо пропорциональныотношению кодов приращений ( 2.с-м иш. и)и(Е-И И И Однако устройству свойственна неоднозначность постояннОГО выходноГО НаПрЯжеНИЯ С ВЫХОДа" ЦИФРО"дНЗЛО"гового преобразователя, соответствующего большему приращению, при различных кодах последнего,Цель изобретения - получение регулируемой и независимой от кодовбольшего приращения частоты следования импульсов в канале с большим при- фращением, т.е, повышение точностиинтерполятора.Поставленная цель достигаетсятем, что линейный интерполятор, содержащий эадатчик опорного напряжения, арифметический блок, подключенный первым выходом через первыйцифро-аналоговый преобразователь квходу первого преобразователя напряжение-частота, вторым выходом - через второй цифро-аналоговый преобразователь к входу второго преобразователя напряжение-частота, содержит первый компаратор и последовательно соединенные второй компа ратор Иэлемент ИЛИ и интегратор, подключенный выходом к вторым входам первого ивторого цифро-аналоговых преобразователей первые входы первого и второго компараторов соединены с выхо- ЗОдом задатчика опорного напряжения,второй вход первого компаратора подключен к выходу первого цифро-аналогового преобразователя, выход - квторому входу элемента ИЛИ, а второйвход второго компаратора соединен свыходом второго цифро-аналоговогопреобразователя,На чертеже представлена структурная схема линейного интерполятора. 4 ЮИнтерполятор содержит арифметический блок 1, первый 2 и второй 3 цифро-аналоговые преобразователи, задатчик 1 опорного напряжения первый ивторой компараторы 5 и 6,элемент ИЛИ 75интегратор 8,первый и второй преобразователи напряжение -частота 9 и 10,Входы блока 1 соединены с выходами цифрового запоминающего устройства, у которого инФормационная раз- ;ирядность кодов каждого иэ приращенийравна ь двоичным разрядам.Блок 1 осуществляет нормализацию кодов приащений сдвигом их в сторону старших разрядов 1 раз (произК 1водит умножение этих кодов на 2 а и и и - число двоичных разрядов, используемых для записи текущих кодов приращений 4 хьу соответственно,Коды приращений кх и ду после цифровой нормализации соответс 1 венно равны ьх =дх 2 с и дч =Ьу 2 1 С.ИПри этом соотношение Ахи/Ьу останется равным дх/Ьуа диапазон изменения кодов большего приращения уменьшится от- :(1 ф-л )до 2 - . (.Ы-Преобразователи 2 и 3 преобразуют цифровые нормализованные коды приращений Ь хИ и ду в выходные постоянные напряжения 1 и О, соответственно пропорциональные этим кодам, а следовательно, и кодам приращений Ьх идуВыходы каждого преобразователя 2 и 3 соединены с входом соответствующего ему компаратора 5 и 6 и преобразователя 9 и 10, имеющих одинаковые зависимости частоты следования выходных импульсов от входного управляющего напряжения, Вторые входы компараторов 5 и 6 соединены с задатчиком ч уровень напряжения Оп которого может быть постоянным или изменятся в процессе работы по заданному закону.Компараторы 5 и 6 сравнивают выходные напряжения с цифро-аналоговых преобразователей ОА и Оу с опорным напряжением О , Выходы компараоров 5 и 6 подключены к входам элемента ИЛИ, выходы которого подсоединены к входу интегратора 8,Интерполятор работает следующим образом.Из цифрового запоминающего устройства коды приращений Фх и ьу поступают в блок 1, где нормализуются, а затем подаются на преобразователи 2 и 3, опорное напряжение которых в исходном состоянии равно нулю.По сигналу включения цифро-аналоговых преобразователей 2 и 3 начинает работу интегратор 8, напряжение на выходе которого начинает нарастать, Это напряжение подается на опорные входы преобразователей 2 и 3, выходные напряжения которых нарастают до тех пор, пока выходное напряжение, соответствующее большему приращению, не сравняется с величиной заданного опорного напряже5 9 ния О и. После этого срабатывает со ответствующий компаратор 5 и 6 и выдает сигнал на элемент ИЛИ 7, который своим выходным сигналом запре" щает дальнейшее интегрирование.Уменьшение выходного напряжения, соответствующего большему приращению на величину гистерезиса компаратора, приводит данный компаратор в исходное состояние, и элемент ИЛИ 7 включает интегратор 8.Таким образом, напряжение на выходе преобразователя, соответствующее большему приращению, будет под- . держиваться равным заданному опорному напряжению с точностью, опреде- ляемой величиной гистеревиса компаратора.Элемент ИЛИ 7 управляет режимом работы интегратора, в зависимости от которого на выходе интегратора поддерживается уровень постоянного напряжения, являющегося опорным для преобразователей 2 и 3, таким, что если ЬхМу, то ОХ 7 Оу ОХ=Ооон Оу= =Ооп(Ю;ьуъдх, то ОуО; О=О и О= 11 И т,е. выходное напряжениеоп д .соответствуоцее большему приращению, поддерживается равным опорному напряжению О и . При этом выходное на" пряжение, соответствующее меньшему приращению, оказывается пропорциональным отношению соответствующих кодов.Напряжения с выходов преобразователей 2 и 3, поданные на входы пре образователей 9 и 1 О, преобразуется в унитарные коды, частоты следования импульсов которых Г , Г пропорциональны напряжениям О и О, а частота следования импульсов в канале большего приращения пропорциональна опорному напряжению О и не зависит от кода этого приращейия, Частота следования импульсов в канале с мень шим приращением пропорциональна отношению соответствующих кодов. Изменение уровня опорного напряжения Оо дает возможность возникновения уп 93210 6равления максимальной частотой следования управляющих импульсов,Использование предлагаемого линейного интерполятора дает воэмож 5 ность увеличить производительностьисполнительных органов, так как частота следования управляющих импульсов по каналу большего приращения нвзависит от его кодов, и обеспечить1 в нормальный режим отработки исполнительных органов за счет измененияцастоты следования импульсов в канале с большим приращением поопределенному закону в начальные моменты времени,формула изобретенияфЛинейный интерполятор, содержащий задатчик опорного напряжения,о арифметический блок, подключенный.первым выходом через первый цифроаналоговый преобразователь к входупервого преобразователя, напряжение-частота, вторым выходом - черезвторой цифро-аналоговый преобразовательк входу второго преобразователя напряжение-частота, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения очности интерполятора, он соЗО держит первый компаратор и последовательно соединенные второй компаратор, элемент ИЛИ и интегратор, подключенный выходом к вторым входампервого и второго цифро-аналоговыху преобразователей, первые входы первого и второго компараторов соединены с выходом эадатчика опорногонапряжения, второй вход первого компаратора подключен к выходу первогоев цифро-аналогового преобразователя,выход - к второму входу элемента ИЛИ,а второй вход второго компараторасоединен с выходом второго цифроаналогового преобразователя.45 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРМ 551611, кл. 6 05 В 19/18, 1975.2. Авторское свидетельство СССРМ 432543, кл. С 05 В 19/18, 1973Составитель И,КолокольцовРедактор Е.Лушникова Техред К,Мыцьо Корректор М,Шароши Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,нзаказ 155/63 тираж 812ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, И, Раушская наб., д, 1/5