Цифровой экстраполятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 03. 05 ° 79 (21) 2760007/18-24 с присоединением заявки 89— (23) Приоритет—

СОФФЗ С©ветских

Сециапистических

Республик н>817727 (53)м. кл.з

С 06 F15/353

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (5З) УДК 681. 14 (088. 8) Опубликовано 3Ю0381. Бюллетень Йо 12

Дата опубликования описания 300381 (72) Авторы изобретения

A.Ï.ËèòâèHoâ и A.Н.Севастьянов (73) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЭКСТРАПОЛЯТОР. Изобретение относится к вычисли= тельной технике и может быть использовано в цифровых системах автоматического управления.

Известное устройство представляет . собой цифровой экстраполятор первого порядка (линейный) и содержит регистр памяти, элементы И, параллельный сумматор, преобразователь кода в частоту, реверсивный счетчик. В устройстве.шины. входного кода соединены с установочным входом регистра паМяти, реверсивного счетчика и первым входом сумматора, выход регистра через элементы И 2 соединены со вторым входом сумматора. На управляющие входы элементов И перед поступлением нового -значения N (ng подаются тактовые. импульсы ТИ, осуществляющие запись предыдущего значения кода

N(n-1) в сумматор. Выходы цифровых разрядов сумматора подключены ко входам преобразователя, а прямой и инверсный выходы знакового разряда сумматора — к управляющим входам реверсивного счетчика (11. Недостаток устройства — отсутствие варьируемых параметров, вследствие чего форма его выходного сигнала при заданной последовательности N gnat строго фиксирована. Это ведет к тому, что в цифровых системах управле" ния сложными объектами (самолет, ко-. рабль, ракета и др.) за простоту тех. нической реализации экстраполятора часто приходится расплачиваться резким усложнением алгоритма управления и, как следствие, увеличением требований к быстродействию и памяти наиболее сложной и дорогостоящей части системы — цифрового вычислителя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей экстраполятора за счет изменения формы выход15 ного сигнала при заданном входном сигнале.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой экстраполятор, содержащий регистр, параллельный сумматор, 2© реверсивный счетчик, первый элемент

И, преобразователь кода в частоту, первый вход которого соединен с выходом параллельного сумматора, первый вход которого объединен со входом регистра, первым входом реверсивного счетчика и является входом экстраполятора, выход счетчика подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с

ЗО вторым входом параллельного суммато817727 где К г

"оm

Формула изобретения

"сч

F Гв

65 ра, второй вход первого элемента И является тактовым входом экстраполятора, выход реверсивного счетчика янляется выходом экстраполятора, а прямой и инверсный выходы знакового разряда параллельного сумматора соединены соответственно со вторым и третьим входами реверсивного счетчика введены счетчик, три элемента И и триггер, вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый нход которого объединен с первым входом второго элемента И и соединен с выходом счетчика, первый вход которого объединен со вторым входом пре-. образователя кода в частоту и явпяется входом опорной частоты экстра- 1Ъ полятора, выходы первого и второго дополнительных разрядов регистра подключены ко вторым входам соответственно второго н третьего элементов

И, выход третьего элемента И соеди- Щ

Йен с установочным входом реверсивного счетчика, четвертый нход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом преобразователя кода в частоту, второй вход четвертого элемента И подключен к выходу триггера, а второй вход счетчика является входом задания кода экстраполятора.

Схема предлагаемого цифрового экстраполятора приведена на чертеже.

Устройство состоит из регистра 1, элемента И 2, параллельного сумматора 3, преобразователя 4 кода в частоту реверсивного счетчика 5, прямой инверсный выходы б и 7 знакового разряда сумматора, выходы первого 8 и второго 9 дополнительных разрядов регистра 1, счетчика 10, элементов

И 11,12 и 13, триггера 14.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Перед поступлением текущего значения входного кода его предшествующее значение по тактовому импульсу переписывается в сумматор 3, реверсивный счетчик 5 и счетчик 10 обнуляются, триггер 14 устанавливается в единичное состояние. После этого текущее значение кода записывается в регистр

1 и реверсивный счетчик 5 подается на первый вход сумматора 3, в котором вычисляется разностьР Иjn) . Код разности, полученной в сумматоре с помощью преобразователя 4 преобразу ется в частоту следования импульсов.

Выходная частота преобразователя 55

Г 2 Fр 7й n) где Fg †. опорная частота;

< М fn)-. значение преобразуемого кода;

К - разрядность кода. 60

Опорная частота Fy подается также на вход счетчика 10. Разрядность счетчика выбирается из условия коэффициент пересчета счетчика 10, максимально необходимое время заполнения счетчика; разрядность счетчика, Время заполнения счетчика может уменьшаться путем принудительной записи в счетчик заданного кода L .При заполнении всех разрядов счетчика 10 сигнал переполнения поступает на входы элементов И 11 и 12, на вторые входы элементов И 11 и 12 поступают сигналы соответственно с выходов 9 и 8 дополнительных разрядов регистра

1. Двухразрядный код N„ gnat,заносимый в эти разряды, поступает вместе с текущим значением И fnj на регистр

1. B сумматор и реверсивный счетчик эти разряды не поступают. В зависимости от значений кода в дополнительных разрядах сигнал переполнения счетчика 10 проходит или не проходит через элементы И 11 и 12 на нулевой вход триггера 14 и .вход установки в нуль реверсивного счетчика 5. С триггера 14, который н начале каждого такта устанавливается в единичное состояние, подается сигнал на нход элемента И, на второй вход которого поступают импульсы с преобразователя 4 ° Если импульс переполнения счетчика 10 -устанавливает триггер 14 в нулевое состояние, то импульсы с преобразователя перестают поступать на счетный вход реверсивного счетчика и на выходе экстрацолятора фиксируется значение кода, накопившегося в реверсивном счетчике за время 0

Если сигнал переполнения счетчика

10 проходит через элемент И 12, то он устанавливает реверсивный счетчик в нуль и вновь начинает заполняться импульсами, поступающими с преобразователя 4. Если обнуляются и реверсивный счетчик и триггер 14, то на выходе экстраполятора до начала нового такта устанавливается нуль.

Таким образом, за счет выбора времеии заполнения счетчика 10 6@ и кода, заносимого в дополнительные разряды 8 и 9 регистра 1, можно в широких пределах менять форму выходного сигнала экстраполятора. Такое изменение формы выходного сигнала предлагаемого экстраполятора. исключительно полезно, например, в замкнутых цифровых системах управления, где оно позволяет за счет выбора 0 и й„ (n) обеспечить устойчивость и требуемое качество переходных процессов.

Цифровой экстраполятор, содержащий регистр, параллельный сумматор, реверсивный счетчик, первый элемент

И, преобразователь кода в частоту, первый вход которого соединен с выхо817727

Составитель A.Áàðàíîâ

Редактор К.Лембак Техред H.Бабурка . КорректорН.Швыдкая

Заказ 1468/65 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 дом параллельного сумматора, первый вход которого объединен со входом регистра, первым входом реверсивного, счетчика и является входом экстраполятора, выход счетчика подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом параллельного сумматора, второй вход первого элемента И явЛяется тактовым входом экстраполятора, выход реверсивного счетчика является выходом экстраполятора, а прямой и инверсный выходы знакового разряда параллельного сумматора соединены соответственно со вторым и третьим входами реверсивного счетчика, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет изменения формы выходного сигнала при заданном входном сигнале, в него. введены счетчик, три,элемента И и триггер, вход которого подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого объединен с первым входоМ второго элемента И и соединен с выходом счетчика, первый вход которого объединен со вторым входом преобразователя кода в частоту и.является входом опорной> частоты экстраполятора, выходы первого и второго дополнительных разрядов регистра подключены ко вторым входам соответственно второго и третьего элементов И, выход третьего элемента И соединен с установочным входом реверсивного счетчика, четвертый вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом преобразователя кода в частоту, второй вход четвертого элемента И под15 ключен к выходу триггера, а второй вход счетчика является входом задания кода экстраполятора.

Источники информации, Щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2636159/18-24, кл.С 06 F 15/36,, 1978 (прототип).