Линейный интерполятор

Своз СоеетсиинСоциапистнф 46 сиинРеспублик ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 920636(51 Ч, Кл. С 05 8 19/18 С 06 6 7/30 Ъеударстеенный кемнтет СССР до делам наабретеннй н открытнй(088.8) Дата опубликования описания 15, 04, 82 А.И.Петух, Д.Т.Ободник, Н.И.ПанНи Н.А.Сидорова(71) Заявитель Винницкий политехнический институт(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНТЕРПОЛЯТОР Изобретение относится к автоматике и вычислит ельной технике,По основному авт,св. И 551610известен линейный интерполятор, содержащий регистры координатных приращений соединенные через блоки совпадения со входами сумматора, выходкоторого через блок анализа знакаоценочной функции подключен к управляющим входам блоков совпадения, иблок анализа знака разности координатных приращений, вход которогоподключен к выходу сумматора, а выходы - ко входам регистров координатных приращений 1.Однако это устройство характеризуется низкой точностью, обусловленной недосаочной тфочностью аппроксимации.Целью изобретения является повышение точности устройства,Укаэанная цель достигается тем,что линейный интерполятор содержитрегистр разности координатных прира щений, причем вход блока анализазнака разности координатных приращений подключен к выходу сумматорачерез регистр разности координатныхприращений.5На фиг.1 изображена схема интерполятора; на фиг.2 - отрезок аппроксимируемой прямой; на фиг.3 - отрезки аппроксимируемых прямых для с1 а=45 а - для известного устройстваФб - для нового интерполятора; нафиг.4 - отрезки аппроксимируемых прямых а - для д. = 67 30, б - для с=22 30Линейный интерполятор содержитсдвиговые регистры координатных приращений 1 и 2, блоки совпадения 3и 4, сумматор 5, блок анализа знакаоценочной функции б с выходамии 8, блок анализа знака разности ко,ординатных приращений 9 и регистрразности координатных приращений 10.Интерполятор работает следующимобоаэом.От ЭВМ по входу 11 в регистрпоступает модуль проекции аппроксимирующей прямой на ось Хх, а повходу 12 в регистр 2 - модуль проекции прямой на ось Удъ. Далее определяетсяя, какая из проекций больше.Для этого в сумматоре 5 вычисляетсяразность координатных приращенийд =д х- д. Модуль разности записываетсяя в регистр 10, Затем, дляопределения направления первого шага аппроксимации, вычисляется начальное значение оценочной функции. Дляэтого содержимое регистра большейпроекции сдвигаешь ся на один разряд всторону младших разрядов (большаяпроекция уменьшается в два раза),из полученного значения в суммат оре 5 вычисляется меньшая проекция,т,е,Б- М2%где О - начальное значение оценочной функции;Б - большая проекция;М - меньшая проекция.После этого осуществляется перезапись разност и координатных приращений из регистра 10 в регистр, где хранится большая проекция, На этом заканчивается подготовительный этап, предшест вующий собственно процессу интерполяции. В регистрах 1 и 2 записаны разность координатных прирацений и значение меньшей проекции, в сумматоре 5 - начальное значение оценочной функции. Блок 6 анализирует значение оценочной функциии в процессе интерполяции задает направление генерируемого перемещения и характер следующей за ним арифметической операции по расчеу очередного значения оценочнсй функции.При с ; 0 по выходу 7 (см. Фиг. 1,1 блоком 6 генерируется элементарное перемещение по направлению оси большей координаты и одновременно с этим вычисляется новое значение оценочной Функции, т,е. в сумматоре 5 из предыдущего значения оценочной функции вычитает ся значение меньшей проекции о;+=2-М.При .0 по выходу 8 блоком 6 генерируется комбинированное элементарноее перемещение ( совместное по оси Х и У), и в сумматоре 5 к предыдущему значению оценочной1 ь0 0636функции прибавляется модуль разности координатных приращений О ==о,+ дКогда от резок прямой, проекциикоторого на оси координат составляют дх=5, дч =8 (см. Фйг,2), модульд х (151) по входу 11 записываетсяв регистр 1, модуль д (181) - повходу 12 - в регистр 2, Далее вели чины проекций сравниваются, т,е. всумматоре 5 вычисляет ся разно ст ькоординат ных приращений51-18 =-3,Модуль разност и (1-31) записываеся в регистр 10. Знак разности 15 анализируется блоком 9 (151-181)О,и при этом вырабатывается признаксдвига содержимого регистра 2 наодин разряд в сторону младших раз(181рядов: 4). В сумматоре р вмчисляет ся начальное значение оценочной функциидЧ1 2-Ьх се 4-5 = -1,при этом из регистра 1 О в регистр 225 переписывается разность координатных приращений (1-31). Знак оценочной функции оценивается блоком 6,поскольку О О, о по выходу 7 генерируется элементарное перемещениеЗ 0 по оси У и вычисляется следующеезначение оценочной функции 0=-1+3 ср=2. Знак анализируется блоком 6. элементарное комбинированное перемещение (совместное по Х и У) и вычисляется О ь =2-5=-3Аналогично производится расчетнаправлений остальных перемещений иих генерация, т.е.:Т.3 О 0 Шаг по ХУ (вых,8) О 4=:-4+3=-1Погрешность аппроксимации в новом устройстве составляет б;рс =0,38при с =22 30 (см. Фиг.4 б), уменьшаетсяя до 0 (о=О) при сС =45 (см, 55фиг,3 б), затем увеличивается (о - =0 38) при А =6730 (см. Фиг.4 а),Погрешность аппроксимации в извест -ном устройстве при К =67030 и с=2230 также равна 0,38 (см. фиг.4 а и б соответственно), но при Ы =1 =45 в погрешность возрастает дод,= =Оф 7Таким образом, максимальная погрешност ь в новом уст ройст ве в интервалах 0-2230 и 67 ф 30-90 не превышает 1/2 дискрета, Поскольку интервал 22 ф 30 -67 Ц 30 (равный 45) больше интервалов Офд 30 и 67 в 30- 90 в, то и вероятность попадания аппроксимируемой прямой в этот интервал выше. Большинство отрезков прямых в новом устройстве аппроксимируется с погрешностью в два раза меньшей погрешности в известном устройстве. Линейный интерполятор по авт, св.Ю 551610, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точнос"ти устройства, оно содержит регистрразности координатных приращений,причем вход блока анализа знакаразности координатных приращений под 10 ключен к выходу сумматора через ре 1гистр разности координатных приращений,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 1; Авторское свидетельство СССРМ 551610, кл, С 05 В 19/18,С 06 С 7/30) 1975 (прототип)..Макаренко Редактор. М, Товтин аказ 2339/52 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 908 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, 1-35, РаушПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 1/5