Экстраполятор

 

ЭКСТРАПОЛЯТОР, соцержаший первый и второй сумматоры, 1 масштабирунших элементов, Г) запоминающих элементов , во входной цепи каждого из которых размешен соответствующий ключ, при этом вход экстраполятора соединен с входом первого ключа, генератор управляющих импульсов , причем каждый его к-ый выход соединен с управляющим входом (n-k+ 1 )го ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона возможных интервалов эстраполяции, эс траполятор соцержит rv, переключателей, дополнитель-, ных запоминающих элементов, и дополнительных ключей и элемент задержки, при этом выход каждого к-го запоминающего элемента (,п ) соединен с входом (к + 1)-го ключа и через к-ый дополнительный ключ - с входом к-го дополнитель. ного запоминающего элемента, п -ый выход генератора управляющих импульсов через элемент задержки соединен с управляющими входами всех дополнительных ключ, выход каждого к-го дополнительного запоминающего элемента через сое- 9 диненные последовательно к-ь1й масштабив рукидий элемент и к-ый переключатель соединен с соответствующими входами первого и второго сумматоров, а выход nef вого сумматора соединен с (п + 1)-ым входом второ.го сумматора, выход которого является выходом экстраполятора..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

O% OO з (я> 06 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2955497/18-24 (22 ) 1 4.04.80 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72 ) В.Г.Чугин, Ю.С. Козленков, Л.И.Мартынов и А.Я.Трошкин (53) 681,3(088.8) (56) 1. Авторское свицетельство СССР

¹ 669911888811, кл. Cj 06 7/30, 1976..

2. Авторское свицетельство СССР № 1005092, кл. g 06 Cj 7/30, 1978 (прототип ). (54) (57) ЭКСТРАПОЛЯТОР, соцержащий первый и второй сумматоры, и масштабируюших элементов, Н запоминающих элементов, во входной цепи каждого из которых размещен соответствующий ключ, при этом вхоц экстраполятора соединен с вхоцом первого ключа, генератор управляющих им» пульсов, причем каждый его .к-ый выхоц соединен с управляющим входом (п-k+ 1)го ключа, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширеп ия циапазона возможных ин тервалов эс тра поляции, эс тра поля тор соцержит переключателей, цополнитель-, ных запоминающих элементов, ll дополнительных ключей и элемент задержки, при этом выхоц каждого к-го запоминающего элемента (к=1,п ) соединен с входом (к + 1)-го ключа и через к-ый дополнительный ключ - с вхоцом к-го цополнительного запоминающего элемента, rl -ый выхоц генератора управляющих импульсов через элемент задержки соединен с управляющими вхоцами всех цополнительных ключей, выхоц кажцого к-го дополнительного запоминающего элемента через соединенные послецовательно к-ый масштаби- Е руюший элемент и к-ый переключатель соецинен с соответствующими вхоцами первого и второго сумматоров, а выход первого сумматора соецинен с (n + 1)-ым входом второго сумматора, выход которо- Я

ro является выхоцом экстраполятора.

1091188

Изобретение относится к вычислительной .технике и может быть использовано при построении прогнозирующих систем и специализированных вычислительных уст ° ройс тв. 5

Известны экстраполяторы, вырабатывающие упрежденное значение исслецуемого процесса по его нескольким дискретным значениям, поступающим на вход (1), (2).

Оцин иэ известных экстраполяторов соцержит три запоминающих элемента, соединенных входами через ключи с вхоцом зкстраполятора, а выходами — с входами трех коммутаторов, цва сумматора, инвер. тор, интегратор и генератор-распределитель тактовых импульсов (11

Его недостатками являются ограниченные функциональные возможности, не позволяющие экстраполировать более чем на 20 один интервал времени обновления информации и варьировать при этом число наблюценных значений, а также сложность аппара туры.

Наиболее близким по технической суш- 25 ности к предлагаемому является экстраполятор, который содержит четыре запоминающих ячейки, входы которых через клк . чи соединены с входом, а выходы - с соответствующими входами коммутаторов, Зр управляющие вхоцы ключей и коммутаторов соединены с соответствующими выходами генера тора-распределителя, соо тветствующие выходы коммутаторов соединены с входами масштабирующих элементов и ин- З верторов, выхоцы масштабируюших элементов соецинены с вхоцами первого сумматора, интегратор, входы которого соединены с входами первого и второго масштабирующих элементов, выходы первого суммато- 40 ра и интегратора соединены с вхоцом второго сумматора, выхоц которого является выхоцом экстраполя тора. Экстраполятор позволяет вычислять экстраполированное значение по четырем (П = 4) отсчетам 45 цля различного времени упрежцения, регулируемого с помощью масштабируюших зл емен тов (2)

Его недостаток заключается в невозможнОс TH изменения числа ОтсчетОв учи 50 тываемых при экстраполяции, что бывает необходимо при изменении характеристик вхоцного сигнала. Вследствие этого не всегда достигается возможная точность экстраполяции. 55

1).ель изобретения — повышение точности и расширение циапазона возможных интервалов экстраполяции.

Указанная цель постигается тем, что зкстраполятор, соцержаший первый и второй сумматоры, ll масштабируюших элементов, П запоминающих элементов, во вхоцной цепи каждого из которых размещен соответствующий ключ, при этом вхоц зкстраполятора соединен с вхоцом первого ключа, генератор управляющих импульсов, причем кажцый его к-ый выхоц соецинен с управляющим вхоцом (Н -к+1)-го ключа, содержит П ппееррееккллююччааттееллеейй, tt цополнительных запоминающих элементов, q аополнительных ключей и элемент задержки, при этом выход кажцого к-го запоминаи щего элемента (к = 1, И ) соединен с вхоцом (к + 1)-го ключа,и через к-ый цополнительный ключ - с вхоцом к-го дополнительного запоминающего элемента, Д -ый выход генератора управляющих импульсов через элемент задержки соецинен с управляющими входами всех цополнительных ключей, выхоц кажцого к-го дополнительного запоминающего элемента через со циненные последовательно к-ый масштабируюший элемент и к-ый переключатель соецинен с соответствующими входами первого и второго сумматоров, а выход первого сумматора соединен с (tl+ 1)-ым вхоцом второго сумматора, выход которого является выходом экстраполятора.

На чертеже представлена схема прецлагаемого зкстраполятора.

Экстраполятор содержит ключи 1, запоминающие элементы 2, цополнительные ключи 3, дополнительные запоминающие элементы 4, элемент 5 задержки, генератор 6 управляющих импульсов, масштабирующие элементы 7, переключатели 8, сумматоры 9 и 10. Позицией 11 обозначены управляющие входы переключателей 8.

Экстраполятор работает слецуюшим образом.

Генератор 6 циклически вырабатывает серии по A импульсов, поступающих на

1 управляюшие входы соответствуюших ключей 1. В результате с кажцым циклом работы генератора 6 отсчеты входной экстраполируемой функции, послецовательно сдвигаясь по запоминающим элементам 2, заполняют весь массив элементов 2. В конце каждого цикла импульсом с элемента 5 зацержки Q последних BxoQHbDc дискретов заносится в запоминающие элементы 4. Таким образом, в запоминающих элементах 4 формируется циклически Обновляющийся рабочий массив наблюценных данных.

1091 188 о

ВНИИПИ Заказ 3082/46 Тираж 699 Подсное нлна, щщ 1патент", г.уагороц, ул.Проектная, 4

Длительность управляющих импульсов на выхоцах генератора 6 и время зацержки элемента 5 выбраны такими, чтобы обеспечить неискаженную перецачу инфо мации в нужной послецовательности. Упрежценное значенье является взвешенной алгебрической суммой вхоцных отсчетов.

Величины коэффициентов при отцельных

=лагаемых и их знаки зависят от интер1О вала экстраполяции (кратного цлительности цикла) и числа учитываемых отсчетов.

Весовые коэффициенты экстраполяции опрецеляются в соответствии со слецуюшими расчетными соотношениями:

15 гце j = 1,2,3,.....,К;

К вЂ” количество точек (цискретных значений вхоцной величины), на ос20 нове которых вырабатывают упрежценное значение;

4 — зацанное упрежцение, Мо- 2

Э

К(К -4)(К -4) М,= (К-<) (К-2)+24(4К-Я+ Pe )(К+ ) К+g) ми*2(и- )(к-2)(4Ksъ1 2ф4к -«) spa (нj), М =! 0 (К-11 (К-2) 6 4 (x- ф )

Требуемые значения коэффициентов и их знаки обеспечиваются масштабируюшими элементами 7 и переключателями 8, устанавливаемыми в нужное положение при поцготовке к работе. fIpouecc поцготовки может быть автоматизирован, если экстраполятор снабцить блоком управления, «оторый вырабатывал бы управляющие сигналы по зацанному числу отсчетов и по зцанному интервалу экстраполяции и перецавал бы их на регулирующие вхоцы масштабируюших элементов 7 и унравляюшие вхоцы 11 переключателей 8.

Техник экономический эффект от использования изобретения опрецеляется гибкостью функциональной схемы, позволяющей осуществлять перестройку в зависимости от изменяющихся внешних условий и требований к точности и времени упрекцения.