RU2517322C1 - Adaptive digital predicting and differentiating device - Google Patents

Adaptive digital predicting and differentiating device Download PDF

Info

Publication number
RU2517322C1
RU2517322C1 RU2013123290/08A RU2013123290A RU2517322C1 RU 2517322 C1 RU2517322 C1 RU 2517322C1 RU 2013123290/08 A RU2013123290/08 A RU 2013123290/08A RU 2013123290 A RU2013123290 A RU 2013123290A RU 2517322 C1 RU2517322 C1 RU 2517322C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
subunit
block
adder
output
unit
Prior art date
Application number
RU2013123290/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Камиль Хабибович Гильфанов
Геннадий Саяфович Магданов
Андрей Геннадиевич Магданов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ")
Priority to RU2013123290/08A priority Critical patent/RU2517322C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2517322C1 publication Critical patent/RU2517322C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: adaptive digital predicting and differentiating device includes: a smoothing unit having an adder, first and second bidirectional counters, a single-channel smoothing subunit, a deviation ratio setting subunit, a real deviation subunit, a unit increment subunit, a dynamic characteristic control subunit, data, first control and clock inputs of the device and a prediction unit clocking unit.
EFFECT: broader functional capabilities by obtaining second derivative estimates using numerical differentiation formulae for equidistant points of the history of the input smoothed discrete sequence.
5 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прогнозирования стационарных и нестационарных случайных процессов, повышения качества и точности управления в цифровых системах контроля и наведения различных (в т.ч. баллистических) объектов.The invention relates to automation and computer technology and can be used to predict stationary and non-stationary random processes, improve the quality and accuracy of control in digital control systems and guidance of various (including ballistic) objects.

Известно цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство (по патенту РФ №2470359, МПК G06F 17/17, 20.12.2012, бюл. №35), содержащее блок сглаживания и блок прогноза, в состав которого входят два вычитателя, узел управления динамикой прогноза, два субблока - квадратичного и линейного прогнозов, три субблока расчета первой производной в (n)-й, (n-1)-й и (n-2)-й расчетных точках предыстории входного сглаженного процесса. Устройство функционально ограничено.A digital predictive and differentiating device is known (according to RF patent No. 2470359, IPC G06F 17/17, 12/20/2012, bull. No. 35), which contains a smoothing unit and a forecast unit, which includes two subtractors, a forecast dynamics control unit, two subunits - quadratic and linear forecasts, three subunits of the calculation of the first derivative at the (n) th, (n-1) th and (n-2) th calculation points of the history of the input smoothed process. The device is functionally limited.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является, выбранное в качестве прототипа, адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство (по патенту РФ №2475831, МПК G06F 17/17, 20.02.2013, бюл. №5), содержащее блок сглаживания и блок прогноза, в состав которого входят два вычитателя, узел управления динамикой прогноза, два субблока - квадратичного и линейного прогнозов, три субблока расчета первой производной в (n)-й, (n-1)-й и (n-2)-й расчетных точках предыстории входного сглаженного процесса и блок адаптации. Это устройство также функционально ограничено.The closest in technical essence to the claimed device is selected as a prototype, an adaptive digital predictive and differentiating device (according to RF patent No. 2475831, IPC G06F 17/17, 02/20/2013, bull. No. 5), containing a smoothing unit and a forecast unit , which includes two subtractors, a forecast dynamics control unit, two sub-blocks - quadratic and linear forecasts, three sub-blocks for calculating the first derivative at the (n) -th, (n-1) -th and (n-2) -th calculation points the background of the input smoothed process and the adaptation block. This device is also functionally limited.

Техническая задача для предлагаемого устройства заключается в расширении функциональных возможностей путем получения оценок вторых производных по формулам численного дифференцирования для равноотстоящих точек (узлов) предыстории входной сглаженной дискретной последовательности.The technical problem for the proposed device is to expand the functionality by obtaining estimates of the second derivatives according to the formulas of numerical differentiation for equally spaced points (nodes) of the history of the input smoothed discrete sequence.

Поэтому в адаптивном цифровом прогнозирующем и дифференцирующем устройстве, в состав которого входят: блок сглаживания, содержащий сумматор, первый и второй реверсивные счетчики, одноканальный субблок сглаживания из последовательно соединенных сумматора и регистра, субблок задания соотношения отклонений, содержащий регистр, счетчик и элемент задержки, субблок действительных отклонений, содержащий блок инверторов, два компаратора и элемент И, субблок единичных приращений, содержащий два элемента И и инвертор, субблок управления динамической характеристикой, содержащий два формирователя импульсов, элемент ИЛИ, счетчик, первый, второй и третий элементы И и триггер режима, информационный выход блока сглаживания, информационный, первый управляющий и тактирующий входы устройства; узел тактирования блока прогноза, содержащий элемент задержки, триггер, генератор импульсов, элемент И и регистр сдвига; блок прогноза, содержащий первый и второй вычитатели, каждый из которых содержит блок регистровой памяти, мультиплексор, блок инверторов и сумматор, субблок квадратичного прогноза, содержащий блок инверторов, первый и второй сумматоры, субблок линейного прогноза, содержащий сумматор и блок инверторов, блок оценки первых производных, содержащий первый субблок расчета первой производной в первой n-й (текущей) расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса из одного сумматора, выход которого является вторым информационным выходом устройства, второй субблок расчета первой производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории из одного сумматора, выход которого является третьим информационным выходом устройства и третий субблок расчета первой производной в третьей (n-2)-й расчетной точке предыстории из блока инверторов, первого и второго сумматоров, выход последнего является четвертым информационным выходом устройства; узел управления динамикой прогноза, содержащий регистр хранения адреса ординат (расчетных точек) предыстории входного процесса, вход которого является вторым управляющим входом устройства задающим время (интервал) прогноза, компаратор, инвертор, элемент И и счетчик адреса, информационный выход которого заведен на адресные шины мультиплексоров обоих вычитателей; блок адаптации, содержащий первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, инвертор, первый и второй элементы И, триггер и мультиплексор, на оба информационные входы которого, соответственно, заведены выходы субблоков квадратичного и линейного прогнозов, а выход мультиплексора является первым информационным выходом устройства, для решения поставленной задачи в блок прогноза введен субблок расчета второй производной в (n)-й (текущей) расчетной точке предыстории, содержащий блок инверторов и сумматор, на первый вход которого заведен выход мультиплексора блока адаптации, на второй вход - через блок инверторов выход мультиплексора первого вычитателя, выход сумматора является пятым информационным выходом устройства, а выход первого сумматора субблока квадратичного прогноза соединен с шестым информационным выходом устройства для оценки второй производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса.Therefore, in an adaptive digital predictive and differentiating device, which includes: a smoothing unit containing an adder, first and second reversible counters, a single-channel smoothing subunit from a series-connected adder and a register, a subunit for setting the deviation ratio containing a register, counter and delay element, a subunit actual deviations, containing a block of inverters, two comparators and an element And, a subunit of unit increments, containing two elements And and an inverter, a subunit of control dynam ical characteristic, containing two pulse shapers, an OR element, a counter, the first, second and third AND elements and a mode trigger, the information output of the smoothing unit, information, the first control and clock inputs of the device; a timing unit of a forecast block comprising a delay element, a trigger, a pulse generator, an AND element, and a shift register; a prediction block containing the first and second subtractors, each of which contains a register memory block, a multiplexer, an inverter block and an adder, a quadratic prediction block containing a inverter block, a first and second adder, a linear prediction sub block containing an adder and a inverter block, an evaluation unit of the first derivatives, containing the first subunit of calculating the first derivative in the first n-th (current) calculation point of the history of the predicted process from one adder, the output of which is the second information output for triads, the second subunit of calculating the first derivative in the second (n-1) -th calculation point of the history from one adder, the output of which is the third information output of the device and the third subunit of calculating the first derivative in the third (n-2) -th calculation point of the history from the block inverters, first and second adders, the output of the latter is the fourth information output of the device; a forecast dynamics control unit containing a register for storing the ordinates of the (input points) history of the input process, the input of which is the second control input of the device specifying the time (interval) of the forecast, a comparator, an inverter, an I element and an address counter whose information output is connected to the address buses of the multiplexers both subtractors; an adaptation unit containing the first and second elements of an EXCLUSIVE OR, an OR element, an inverter, the first and second elements of an AND, a trigger and a multiplexer, to both information inputs of which, respectively, the outputs of the sub-blocks of quadratic and linear forecasts are wound, and the output of the multiplexer is the first information output of the device , to solve the problem, a subunit for calculating the second derivative at the (n) th (current) historical settlement point has been introduced into the forecast block, containing a block of inverters and an adder, the first input of which is started the multiplexer output of the adaptation unit, to the second input, through the inverter unit, the output of the first subtractor multiplexer, the adder output is the fifth information output of the device, and the output of the first adder of the quadratic prediction subunit is connected to the sixth information output of the device to evaluate the second derivative in the second (n-1) - th design point of the history of the predicted process.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схема блока сглаживания; на фиг.3 - блок-схема одноканального субблока сглаживания; на фиг.4 - блок-схема узла тактирования блока прогноза; на фиг.5 - блок-схема блока прогноза и блока адаптации.The invention is illustrated by drawings, which depict: in Fig.1 - a block diagram of the proposed device; figure 2 is a block diagram of a smoothing unit; figure 3 is a block diagram of a single-channel anti-aliasing subunit; Fig. 4 is a block diagram of a timing unit of a forecast block; figure 5 is a block diagram of a forecast block and an adaptation block.

Известны формулы операторов прогноза, полученные аналитически с помощью аппроксимирующих многочленов по трем точкам (ординатам) предыстории входного случайного дискретного процесса по способу наименьших квадратов (Милн В.Э. Численный анализ. М., «ИЛ», 1951, стр. 212). Оператор прогноза по аппроксимирующему многочлену второй степени (квадратичному) по трем точкам предыстории имеет вид:Formulas of prediction operators are known that are obtained analytically using approximating polynomials in three points (ordinates) of the history of an input random discrete process using the least squares method (Milne V.E. Numerical analysis. M., IL, 1951, p. 212). The prediction operator for an approximating polynomial of the second degree (quadratic) over three historical points has the form:

yп+1=3yп-3yп-1+yп-2. (1) [КВ3]y p + 1 = 3y p -3y p-1 + y p-2 . (1) [KB3]

Оператор прогноза по аппроксимирующему многочлену первой степени (линейному) по трем точкам предыстории имеет вид:The prediction operator for an approximating polynomial of the first degree (linear) over three historical points has the form:

yп+1=⅓(4yп+yп-1-2yп-2), (2) [ЛН3]y p + 1 = ⅓ (4y p + y p-1 -2y p-2 ), (2) [LN3]

или его упрощенный вариант:or its simplified version:

yn+1=½(3yn-yn-2), (3) [ЛН3]y n + 1 = ½ (3y n -y n-2 ), (3) [LH3]

где уп - первая (текущая) расчетная точка (ордината),where y p is the first (current) calculated point (ordinate),

yп-1, yп-2 - соответственно, вторая и третья расчетные точки (ординаты) двухуровневой предыстории входной сглаженной дискретной последовательности. В численном анализе - это система равноотстоящих точек с шагом h, в реальном масштабе времени h - интервал между точками (ординатами), т.е. время (глубина) прогноза (Н).y p-1 , y p-2 - respectively, the second and third calculated points (ordinates) of the two-level history of the input smoothed discrete sequence. In numerical analysis, this is a system of equally spaced points with a step h; in real time, h is the interval between points (ordinates), i.e. time (depth) of the forecast (N).

Обозначим Δy1=(2yп-yп-1) как биразность первого уровня предыстории входной дискретной последовательности, т.е. разность между удвоенной текущей и предыдущей ординатой процесса, соответственно, Δy2=(2yп-1-yп-2) - биразность второго уровня предыстории.We denote Δy 1 = (2y p -y p-1 ) as the biodiversity of the first level of the history of the input discrete sequence, i.e. the difference between the doubled current and previous ordinates of the process, respectively, Δy 2 = (2y p-1 -y p-2 ) is the biodiversity of the second level of history.

После модификации уравнений (1) и (3) с учетом биразностей получим следующие выражения для операторов квадратичного [КВ3] и линейного [ЛН3] прогнозов, реализованные в предлагаемом устройстве:After modifying equations (1) and (3), taking into account biodiversity, we obtain the following expressions for the quadratic [KB3] and linear [LH3] prediction operators implemented in the proposed device:

yп+1=(2yп-yп-1)+[yп-(2yп-1-yп-2)]=(yп-Δy2)+Δy1=Z+Δy, (4) [КВ3]y p + 1 = (2y p -y p-1 ) + [y p - (2y p-1 -y p-2 )] = (y p -Δy 2 ) + Δy 1 = Z + Δy, (4) [KB3]

где Z=yп-Δy2 иwhere Z = y p -Δy 2 and

yn+1=½(3yn-yn-2)=Δy1-½(yп-Δy2)=Δy1-½Z. (5) [ЛН3]y n + 1 = ½ (3y n -y n-2 ) = Δy 1 -½ (y n -Δy 2 ) = Δy 1 -½Z. (5) [LN3]

Известны формулы численного дифференцирования для равноотстоящих точек, выраженные через значения функции в этих точках (Дж. Поллард. Справочник по вычислительным методам статистики. М., «ФС», 1982, § 6.6, с. 61), в частности, для трех точек имеем:Formulas of numerical differentiation for equidistant points are known, expressed in terms of the function values at these points (J. Pollard. Handbook of Computational Methods of Statistics. M., “FS”, 1982, § 6.6, p. 61), in particular, for three points we have :

y n ' = 1 2 h ( y n 2 4 y n 1 + 3 y n ) ,  (6)

Figure 00000001
y n '' = one 2 h ( y n - 2 - four y n - one + 3 y n ) , (6)
Figure 00000001

y n 1 ' = 1 2 h ( y n 2 + y n ) ,  (7)

Figure 00000002
y n - one '' = one 2 h ( - y n - 2 + y n ) , (7)
Figure 00000002

y n 2 ' = 1 2 h ( 3 y n 2 + 4 y n 1 y n ) ,  (8)

Figure 00000003
y n - 2 '' = one 2 h ( - 3 y n - 2 + four y n - one - y n ) , (8)
Figure 00000003

y n ' ' = 1 h 2 ( y n + 1 2 y n + y n 1 ) ,  (9)

Figure 00000004
y n '' '' = one h 2 ( y n + one - 2 y n + y n - one ) , (9)
Figure 00000004

y n 1 ' ' = 1 h 2 ( y n 2 y n 1 + y n 2 ) .  (10)

Figure 00000005
y n - one '' '' = one h 2 ( y n - 2 y n - one + y n - 2 ) . (10)
Figure 00000005

После преобразования уравнений (6)÷(10) с учетом биразностей получим следующие выражения для расчета производных, реализованные в предлагаемом устройстве:After transforming equations (6) ÷ (10) taking into account biodiversity, we obtain the following expressions for the calculation of derivatives implemented in the proposed device:

y n ' = 1 2 h [ ( y n Δ y 2 ) + Δ y 1 y n 1 ] = 1 2 h ( Z + Δ y 1 y n 1 ) = 1 2 h ( y n + 1 [ К В 3 ] y n 1 ) ,  (11)

Figure 00000006
y n '' = one 2 h [ ( y n - Δ y 2 ) + Δ y one - y n - one ] = one 2 h ( Z + Δ y one - y n - one ) = one 2 h ( y n + one [ TO AT 3 ] - y n - one ) , (eleven)
Figure 00000006

y n 1 ' = 1 2 h ( y n y n 2 ) ,  (12)

Figure 00000007
y n - one '' = one 2 h ( y n - y n - 2 ) , (12)
Figure 00000007

y n 2 ' = 1 2 h [ 2 Δ y 2 ( y n + y n 2 ) ] ,  (13)

Figure 00000008
y n - 2 '' = one 2 h [ 2 Δ y 2 - ( y n + y n - 2 ) ] , (13)
Figure 00000008

y n ' ' = 1 h 2 ( y n + 1 Δ y 1 ) ,  (14)

Figure 00000009
y n '' '' = one h 2 ( y n + one - Δ y one ) , (fourteen)
Figure 00000009

y n 1 ' ' = 1 h 2 ( y n Δ y 2 ) = 1 h 2 Z .  (15)

Figure 00000010
y n - one '' '' = one h 2 ( y n - Δ y 2 ) = one h 2 Z . (fifteen)
Figure 00000010

Основными типовыми элементами устройства являются сумматоры (комбинационные) и блоки инверторов, а умножение коэффициентов на слагаемые выполняется соответствующими монтажными сдвигами шин последних при вводе в сумматор. Такие операции на блок-схеме (см. фиг.5) обозначены кружочком.The main typical elements of the device are adders (combinational) and inverter blocks, and the multiplication of the coefficients by the terms is carried out by the corresponding mounting shifts of the latter buses when entering the adder. Such operations on the block diagram (see figure 5) are indicated by a circle.

Величина Z=yп-Δy2, как многочлен и как элемент схемы (блок инверторов и сумматор), участвует в расчетах оценок квадратичного и линейного прогнозов (см. уравнения (4) и (5)), оценки первой производной в (n)-й (текущей) расчетной точке предыстории (см. уравнение (11)) и сама дает оценку второй производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса (см. уравнение (15)).The value Z = y n −Δy 2 , as a polynomial and as an element of the circuit (inverter block and adder), participates in the calculations of estimates of the quadratic and linear forecasts (see equations (4) and (5)), estimates of the first derivative in (n) -th (current) calculation point of the history background (see equation (11)) and itself estimates the second derivative in the second (n-1) -th calculation point of the history of the predicted process (see equation (15)).

Использование ее в качестве самостоятельного информационного выхода в предложенном устройстве отвечает решению поставленной задачи - расширение функциональных возможностей.Using it as an independent information output in the proposed device meets the solution of the problem - the expansion of functionality.

Устройство содержит (см. фиг.1) блок сглаживания 1, блок прогноза 2 и блок адаптации 3. Блок сглаживания 1 содержит (см. фиг.2) сумматор 4, субблок 5 действительных отклонений, содержащий блок инверторов 6, два компаратора 7.1 и 7.2 и элемент И 8, первый реверсивный счетчик 9, субблок 10 задания соотношения отклонений, содержащий регистр 11, счетчик 12 и элемент задержки 13, субблок 14 единичных приращений, содержащий инвертор 15 и два элемента И 16.1 и 16.2, второй реверсивный счетчик 17, субблок 18 управления динамической характеристикой, содержащий два формирователя импульсов 19.1 и 19.2, элемент ИЛИ 20, счетчик 21, три элемента И 22.1, 22.2, 22.3 и триггер режима 23; информационный вход 24 блока сглаживания и устройства, первый управляющий 25 и тактирующий 26 входы устройства и блока сглаживания; одноканальный субблок сглаживания 27, содержащий (см. фиг.3) последовательно соединенные сумматор 28 и регистр 29; информационный выход 30. Узел тактирования 31 блока прогноза содержит (см. фиг.4) элемент задержки 32, триггер 33, генератор импульсов 34, элемент И 35 и регистр сдвига 36. Блок прогноза 2 (см. фиг.5) содержит первый 37 и второй 38 вычитатели, каждый из которых содержит блок регистровой памяти 39 из (А) последовательно соединенных регистров 40, мультиплексор 41, блок инверторов 42 (в предположении, что мультиплексор не имеет инверсных выходов) и сумматор 43; субблок 44 квадратичного прогноза, содержащий блок инверторов 45, первый 46 и второй 47 сумматоры; субблок 48 линейного прогноза, содержащий блок инверторов 49 и сумматор 50; блок 51 оценки первых производных содержит первый субблок 52 расчета первой производной в первой n-й расчетной точке предыстории процесса из одного сумматора 53, выход 54 которого является вторым информационным выходом устройства, второй субблок 55 расчета первой производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории из одного сумматора 56, выход 57 которого является третьим информационным выходом устройства, третий субблок 58 расчета первой производной в третьей (n-2)-й расчетной точке предыстории, в состав которого входят первый сумматор 59, блок инверторов 60 и второй сумматор 61, выход 62 которого является четвертым информационным выходом устройства; узел 63 управления динамикой прогноза, содержащий регистр 64 хранения адреса (А) ординат расчетных точек предыстории процесса, вход 65 которого является вторым управляющим входом устройства, задающим время прогноза Н=АТ (Т - цикл работы устройства, А - максимальный адрес регистра памяти 40 блока 39), компаратор 66, инвертор 67, элемент И 68 и счетчик адреса 69; блок адаптации 3 содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 70.1 и 70.2, элемент ИЛИ 71, инвертор 72, два элемента И 73.1 и 73.2, триггер 74, мультиплексор 75 и первый информационный выход 76 устройства, субблок 77 расчета второй производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории из блока инверторов 78 и сумматора 79, выход 80 которого является пятым информационным выходом устройства, шестой информационный выход 81 устройства для оценки второй производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса.The device contains (see Fig. 1) a smoothing unit 1, a forecast unit 2 and an adaptation unit 3. The smoothing unit 1 contains (see Fig. 2) an adder 4, a subunit 5 of actual deviations, containing an inverter unit 6, two comparators 7.1 and 7.2 and the element And 8, the first reversible counter 9, the subunit 10 sets the deviation ratio containing the register 11, the counter 12 and the delay element 13, the subunit 14 unit increments containing the inverter 15 and two elements And 16.1 and 16.2, the second reversible counter 17, the subunit 18 dynamic response control, containing two formovat A pulse 19.1 and 19.2, an OR gate 20, counter 21, three AND gates 22.1, 22.2, 22.3 and 23, trigger mode; information input 24 of the smoothing unit and the device, the first control 25 and clocking 26 inputs of the device and the smoothing unit; a single-channel anti-aliasing subunit 27, comprising (see FIG. 3) an adder 28 and a register 29 connected in series; information output 30. The timing unit 31 of the forecast block contains (see FIG. 4) a delay element 32, a trigger 33, a pulse generator 34, an And 35 element and a shift register 36. Prediction block 2 (see FIG. 5) contains the first 37 and the second 38 subtractors, each of which contains a block of register memory 39 from (A) series-connected registers 40, a multiplexer 41, a block of inverters 42 (assuming that the multiplexer does not have inverse outputs) and an adder 43; a quadratic prediction subunit 44 comprising an inverter unit 45, a first 46 and a second 47 adders; a sub-block 48 of a linear forecast comprising a block of inverters 49 and an adder 50; the first derivative evaluation unit 51 contains the first subunit 52 for calculating the first derivative in the first n-th calculation point of the process history from one adder 53, the output 54 of which is the second information output of the device, the second subunit 55 for calculating the first derivative in the second (n-1) -th the historical reference point from one adder 56, the output 57 of which is the third information output of the device, the third subunit 58 of the calculation of the first derivative at the third (n-2) -th historical reference point, which includes the first adder 59, to inverters 60 and a second adder 61, the output of which 62 is the fourth information output of the device; prediction dynamics control unit 63 containing a register 64 for storing the address (A) of the ordinates of the calculated points of the process history, input 65 of which is the second control input of the device that sets the forecast time H = AT (T is the cycle of the device, A is the maximum address of the 40 memory block register 39), comparator 66, inverter 67, AND element 68, and address counter 69; adaptation block 3 contains two elements EXCLUSIVE OR 70.1 and 70.2, element OR 71, inverter 72, two elements AND 73.1 and 73.2, trigger 74, multiplexer 75 and the first information output 76 of the device, subunit 77 for calculating the second derivative in the second (n-1) -th calculation point of the history from the block of inverters 78 and the adder 79, the output 80 of which is the fifth information output of the device, the sixth information output 81 of the device for evaluating the second derivative in the second (n-1) -th calculation point of the history of the predicted process.

Цикл работы устройства состоит из 4-х тактов. Блок сглаживания 1 работает в двух режимах: стационарном и динамическом (переходном), причем все операции выполняются в нем за один (1-й) такт.The cycle of the device consists of 4 cycles. The smoothing unit 1 operates in two modes: stationary and dynamic (transitional), and all operations are performed in it in one (1st) cycle.

На стационарном режиме блок сглаживает входной случайный дискретный процесс, детерминированная основа (медиана) которого может иметь постоянный, линейный или нелинейный (квадратичный) характер изменения во времени. Блок сглаживания 1 (см. фиг.2) реализует следующую модификацию оператора сигнатурного экспоненциального сглаживания:In stationary mode, the unit smooths the input random discrete process, the deterministic basis (median) of which can have a constant, linear or non-linear (quadratic) character of change in time. The smoothing unit 1 (see figure 2) implements the following modification of the operator of signature exponential smoothing:

yn=yn-1+sign[1/K(xn-yn-1)], (16)y n = y n-1 + sign [1 / K (x n -y n-1 )], (16)

где хn и yn - входная и выходная дискреты;where x n and y n are the input and output discrete;

α=1/К - параметр сглаживания, К - параметр адаптации;α = 1 / K is the smoothing parameter, K is the adaptation parameter;

Δхn=(хn-yn-1) - текущие отклонения от медианы процесса.Δx n = (x n -y n-1 ) - current deviations from the median of the process.

В качестве критерия эффективности (точности) сглаживания выбрано соотношение d между нулевыми и действительными отклонениями Δхn. Последние формируют текущие единичные приращения обоих знаков выходной дискреты в соответствии с сигнатурной функцией в (16):As a criterion for the effectiveness (accuracy) of smoothing, the ratio d between zero and actual deviations Δx n is chosen. The latter form the current unit increments of both signs of the output discrete in accordance with the signature function in (16):

sign[Δxn/K]=0 для [Δxn-К]<0 (Δxn - нулевые отклонения),sign [Δx n / K] = 0 for [Δx n -K] <0 (Δx n are zero deviations),

sign[Δxn/K]=1 для [Δxn-К]>0 (Δхn- действительные отклонения).sign [Δx n / K] = 1 for [Δx n -K]> 0 (Δx n are the actual deviations).

На стационарном режиме (D=0 - признак режима) блок 1 сглаживает входную случайную последовательность дискрет до уровня заданного соотношением d (реальный диапазон d=7÷190), которое заносится перед началом работы устройства со входа 25 в регистр 11 субблока 10 задания соотношения отклонений. Последний представляет собой управляемый делитель частоты, например, при d=7 на выходе прямого переноса счетчика 12 появляется каждый седьмой тактовый импульс со входа 26, который через элемент задержки 13 перезаписывает инверсный код d из регистра 11 в счетчик 12 (для следующего цикла работы делителя) и вычитает «1» из первого реверсивного счетчика 9, содержащего код параметра адаптации К.In stationary mode (D = 0 - a sign of mode), block 1 smooths the input random sequence of discrete to the level specified by the relation d (real range d = 7 ÷ 190), which is entered before the device starts from input 25 into register 11 of subunit 10 of the deflection ratio . The latter is a controllable frequency divider, for example, with d = 7, every seventh clock pulse from input 26 appears at the output of direct transfer of counter 12, which, through delay element 13, overwrites inverse code d from register 11 to counter 12 (for the next cycle of the divider) and subtracts “1” from the first reversible counter 9 containing the adaptation parameter code K.

Адаптивное управление параметром сглаживания, обеспечивающее постоянство выходного значения дисперсии сглаженного процесса независимо от степени ее изменчивости на входе, производится следующим образом. Пусть (при определенном коде К в счетчике 9) возросла дисперсия входного дискретного процесса, т.е. возросло число действительных отклонений Δxn (обоих знаков). После сравнения их с параметром адаптации К на выходе блоков компараторов 7.1 и 7.2 субблока 5 (играющего роль отрицательной обратной связи) устанавливаются логические «1» (режим работы компараторов: [Δхn>К]=«1», [Δхn<К]=«0»), поступающие на вход элемента И 8. Так как на стационарном режиме триггер режима 23 находится в состоянии «0» (D=0), то с его инверсного выхода на первый вход элемента И 8 субблока 5 также поступает логическая «1». Высокий уровень сигналов на всех входах элемента И 8 разрешает прохождение тактовых импульсов с входа 26 на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 9 (код К в последнем увеличивается) и на вторые входы элементов И 16.1 и 16.2 субблока единичных приращений 14. Сигнал с выхода одного из них (в зависимости от знака отклонения) поступает на суммирующий (или вычитающий) вход второго реверсивного счетчика 17 результата сглаживания, т.е. реализуется сигнатурная функция (16). Процесс роста К приведет к снижению числа действительных отклонений и будет продолжаться до тех пор, пока не наступит динамическое равновесие, т.е. число импульсов, поступивших от субблока 10 на вычитающий вход счетчика 9, будет равно числу импульсов, поступивших на его суммирующий вход от субблока 5, а дисперсия выходной сглаженной дискретной последовательности останется неизменной (для d=7: на одно действительное отклонение должно приходиться семь нулевых).Adaptive control of the smoothing parameter, ensuring the constancy of the output value of the variance of the smoothed process, regardless of the degree of its variability at the input, is performed as follows. Let (for a certain code K in counter 9), the variance of the input discrete process increase, i.e. the number of actual deviations Δx n (of both signs) increased. After comparing them with the adaptation parameter K at the output of the comparator blocks 7.1 and 7.2 of the subunit 5 (playing the role of negative feedback), logical “1” is set (the mode of operation of the comparators: [Δx n > K] = “1”, [Δx n <K] = "0") received at the input of element And 8. Since in the stationary mode the trigger of mode 23 is in the state "0" (D = 0), then from its inverse output to the first input of element And 8 of subunit 5, a logical "one". A high level of signals at all inputs of the And 8 element allows the passage of clock pulses from input 26 to the summing input of the first reverse counter 9 (the K code in the last increases) and to the second inputs of the And 16.1 and 16.2 elements of the subunit of unit increments 14. The signal from the output of one of them (depending on the sign of the deviation) is fed to the summing (or subtracting) input of the second reverse counter 17 of the smoothing result, i.e. the signature function (16) is realized. The growth process of K will lead to a decrease in the number of actual deviations and will continue until a dynamic equilibrium sets in, i.e. the number of pulses received from subunit 10 to the subtracting input of counter 9 will be equal to the number of pulses received at its summing input from subunit 5, and the variance of the output smoothed discrete sequence will remain unchanged (for d = 7: there must be seven zero deviations per actual deviation) .

Переходный (динамический) режим может быть вызван запуском, ускорением, виражом, переходом с одного стационарного режима на другой и т.д., т.е. почти скачкообразным изменением процесса. Для сглаживания входной дискретной последовательности на переходных режимах (D=1) используется одноканальный субблок сглаживания 27 (см. фиг.3), который реализует следующий оператор экспоненциального сглаживания: yn=½(xn+yn-1), т.е. с минимальной степенью сглаживания и соответственно с минимальным фазовым сдвигом (запаздыванием) выходной дискреты. Субблок 27 работает на обоих режимах, инициируется тактовыми импульсами со входа 26 в регистре 29, но используется только на переходном (динамическом) режиме. Для стационарного случайного процесса вероятность появления серии, например, из m=8 (восьми) отклонений от медианы (детерминированной основы) процесса одного знака подряд, в соответствии с геометрическим законом распределения вероятностей, равна:Transient (dynamic) mode can be caused by starting, accelerating, bending, switching from one stationary mode to another, etc., i.e. an almost abrupt change in the process. To smooth the input discrete sequence in transient modes (D = 1), a single-channel smoothing subunit 27 is used (see Fig. 3), which implements the following exponential smoothing operator: y n = ½ (x n + y n-1 ), i.e. . with a minimum degree of smoothing and, accordingly, with a minimum phase shift (delay) of the output discrete. Subunit 27 operates in both modes, is initiated by clock pulses from input 26 in register 29, but is used only in transition (dynamic) mode. For a stationary random process, the probability of a series, for example, of m = 8 (eight) deviations from the median (deterministic basis) of a single sign in a row, in accordance with the geometric law of probability distribution, is:

Р(х=m)=(½)m=1/256≈0,004,P (x = m) = (½) m = 1 / 256≈0.004,

т.е. настолько мала, что можно считать появление такой серии началом переходного режима. Субблок 18 фиксирует такую серию и работает следующим образом. Так как для стационарного режима наиболее вероятны отклонения разных знаков, то при смене знака в сумматоре 4 с «плюс» на «минус» и наоборот срабатывают формирователи импульсов 19.1 или 19.2 и через элемент ИЛИ 20 сбрасывают в «0» счетчик 21 и триггер режима 23 (D=0). На динамическом режиме (формирователи 19 не срабатывают) на счетчик 21 (например, 4-разрядный) непременно поступит восемь импульсов подряд с тактового входа 26. На выходе старшего разряда счетчика 21 установится логическая «1», высокий уровень сигнала которого обеспечит прохождение через первый элемент И 22.1 тактирующего импульса, который установит триггер режима 23 в «1» (D=1). Последний сигналом с инверсного выхода заблокирует работу субблока 5 действительных отклонений и соответственно субблока 14 единичных приращений, а высоким уровнем сигнала прямого выхода разрешит через второй элемент И 22.2 перезапись дискрет с одноканального субблока сглаживания 27 во второй реверсивный счетчик 17 результата сглаживания. По окончании переходного режима в сумматоре 4 неизбежно возникнут отклонения разных знаков, что приведет к срабатыванию формирователей импульсов 19 и соответственно к переключению триггера режима 23 в состояние «0» (стационарный режим сглаживания, D=0).those. so small that the appearance of such a series can be considered the beginning of a transitional regime. Subunit 18 captures such a series and works as follows. Since for the stationary mode the deviations of different signs are most likely, when the sign in the adder 4 changes from “plus” to “minus” and vice versa, the pulse shapers 19.1 or 19.2 are triggered and through the element OR 20 they reset counter 21 and trigger 23 to “0” (D = 0). In the dynamic mode (shapers 19 do not work), eight pulses will certainly come to the counter 21 (for example, 4-bit) from the clock input 26. At the output of the high-order bit of the counter 21, a logical “1” will be set, the high level of which will ensure passage through the first element And 22.1 clock pulse, which sets the trigger of mode 23 to "1" (D = 1). The last signal from the inverse output will block the operation of the subunit 5 of the actual deviations and, accordingly, the subunit of 14 unit increments, and by the high level of the direct output signal it will allow the discretion from the single-channel smoothing subunit 27 to the second reverse counter 17 of the smoothing result through the second element And 22.2. At the end of the transition mode, in the adder 4, deviations of different signs will inevitably occur, which will lead to the operation of the pulse shapers 19 and, accordingly, to the switching of the trigger of mode 23 to the state “0” (stationary smoothing mode, D = 0).

Операции прогнозирования, дифференцирования и адаптации выполняются за три такта соответственно 2-й, 3-й и 4-й. Формируются они серией из трех тактирующих импульсов от узла тактирования 31 (см. фиг.4). Тактирующий импульс с входа 26 обнуляет триггер 33 и записывает «1» в младший разряд сдвигового регистра 36. Тот же тактирующий импульс, задержанный элементом задержки 32, устанавливает в «1» триггер 33, разрешая тем самым прохождение импульсов от генератора 34 через элемент И 35 в регистр сдвига 36, на шинах младших разрядов которого («а», «б» и «в») и появляется вышеуказанная серия. Во 2-м такте производится запись ординаты текущей (первой) расчетной точки уп в первый регистр 40 блока 39 регистровой памяти первого вычитателя 37. Одновременно происходит перезапись (сдвиг) всех предшествующих ординат в соседние регистры 40 (т.е. формируется предыстория входного процесса). На адресный вход мультиплексора 41 поступает код адреса (А) ординаты предыстории со счетчика адреса 69, равный коду адреса, записанному со второго управляющего входа 65 в регистр 64 хранения адреса перед началом работы устройства, и определяющий время (интервал) прогноза Н=AT. В соответствии с этим адресом ордината с выхода мультиплексора 41 (уже как вторая расчетная точка yп-1) через блок инверторов 42 поступает на вход второго слагаемого сумматора 43, на входе первого слагаемого которого стоит удвоенная ордината предшествующей расчетной точки yп. На выходе сумматора 43 первого вычитателя 37 устанавливается биразность 1-го уровня предыстории входной дискретной последовательности. В 3-м такте производятся операции, аналогичные описанным выше, но уже для второго 38 вычитателя, на выходе которого устанавливается биразность 2-го уровня предыстории. Все сумматоры в устройстве - комбинационные. По завершении 3-го такта на выходе субблока 44 в соответствии с формулой (4) устанавливается код оценки квадратичного (нелинейного) прогноза для нестационарной входной дискретной последовательности, на выходе субблока 48 в соответствии с формулой (5) - код оценки линейного прогноза для стационарной или медленно меняющейся входной дискретной последовательности, а на выходах 54, 57, 62, 80 и 81 блоков 51 и 77 коды оценок первых и вторых производных в соответствии с формулами (11)÷(15). В 4-м такте сигнал с выхода («в») регистра сдвига 36 узла тактирования 31 в зависимости от сочетания знаков первых производных устанавливает триггер 74 блока адаптации 3 в состояние «1» (квадратичный прогноз) или в «0» (линейный прогноз). Прямой выход триггера 74, как адресный вход мультиплексора 75, обеспечивает выбор и передачу на его единственный выход 76 мультиплексора и устройства соответствующего кода оценки прогноза.Prediction, differentiation and adaptation operations are performed in three cycles, respectively, 2nd, 3rd and 4th. They are formed by a series of three clock pulses from the clock node 31 (see figure 4). A clock pulse from input 26 resets trigger 33 and writes “1” to the least significant bit of the shift register 36. The same clock pulse, delayed by delay element 32, sets trigger 33 to “1”, thereby allowing pulses from generator 34 to pass through element I 35 in the shift register 36, on the tires of the least significant bits of which ("a", "b" and "c") the above series appears. In the 2nd step, the ordinate of the current (first) calculated point y p is recorded in the first register 40 of the block 39 of the register memory of the first subtractor 37. At the same time, all previous ordinates are rewritten (shifted) to neighboring registers 40 (i.e., the input process history is formed ) At the address input of the multiplexer 41, the history ordinal address code (A) is received from the address counter 69, which is equal to the address code recorded from the second control input 65 in the address storage register 64 before the device starts operation and determines the forecast time (interval) Н = AT. In accordance with this address, the ordinate from the output of the multiplexer 41 (already as the second calculation point y p-1 ) through the inverter block 42 is fed to the input of the second term of the adder 43, the first term of which is doubled the ordinate of the previous calculation point y p . The output of the adder 43 of the first subtractor 37 sets the biodiversity of the 1st level of the history of the input discrete sequence. In the 3rd step, operations are performed similar to those described above, but already for the second 38 subtracters, at the output of which the biodiversity of the 2nd level of history is established. All adders in the device are combination. At the end of the third cycle, at the output of subunit 44, in accordance with formula (4), a quadratic (non-linear) prediction estimation code for a non-stationary discrete input sequence is set, at the output of subunit 48, in accordance with formula (5), a linear prediction estimation code for stationary or slowly varying input discrete sequence, and at the outputs 54, 57, 62, 80 and 81 of blocks 51 and 77, codes for evaluating the first and second derivatives in accordance with formulas (11) ÷ (15). In the 4th step, the signal from the output (“c”) of the shift register 36 of the clock unit 31, depending on the combination of the signs of the first derivatives, sets the trigger 74 of the adaptation unit 3 to the state “1” (quadratic forecast) or to “0” (linear forecast) . The direct output of the trigger 74, as the address input of the multiplexer 75, provides selection and transmission to its only output 76 of the multiplexer and the device of the corresponding forecast estimation code.

Узел управления динамикой прогноза 63 предназначен для исключения операции прогноза на динамических (переходных) режимах (D=1) работы устройства, путем сброса в «О» счетчика адреса 69 тактирующим сигналом (U0) из субблока 18 управления динамической характеристикой блока сглаживания. Нулевой адрес счетчика 69 на адресных шинах мультиплексоров 41 обоих вычитателей обеспечит на все время переходного режима расчет и установку на выходах обоих субблоков прогноза 44 и 48 кода текущей дискреты yn минимально сглаженного входного процесса. С переходом устройства на стационарный режим работы (D=0) триггер режима 23 субблока 18 разрешит прохождение тактирующего импульса со входа 26 через открытый элемент И 68 на счетный вход (Ua) счетчика адреса 69. С ростом адреса в последнем, на выходах обоих субблоков прогноза 44 и 48 устанавливаются коды (yn+1) прогнозируемого входного процесса с использованием информации из двухуровневой предыстории только для нового стационарного режима. Рост кода адреса h в счетчике 69 (h=aT, а=1,2,3,…А), т.е. восстановление заданного времени прогноза Н, будет продолжаться с каждым циклом до тех пор, пока он не станет равным заданному в регистре хранения 64 h=H. Компаратор 66 (режим работы: [H-h]->«1», [H≠h]→«0») в этом случае через ключ 67 и элемент И 68 закроет счетный вход счетчика адреса 69. Введение в устройство субблока расчета вторых производных в первой (n)-й и второй (n-1)-й расчетных точках предыстории (т.е. разнесенных по времени) дает возможность анализировать характер (тенденцию) изменения параметров прогнозируемого процесса (рост - снижение, ускорение - замедление и т.д.), что повышает качество управления, особенно быстродинамических объектов, использующих хорошо известные ПИД-регуляторы.The prediction dynamics control unit 63 is designed to exclude the prediction operation on the dynamic (transient) modes (D = 1) of the device operation by resetting the address counter 69 to the O signal by a clock signal (U 0 ) from the sub-block 18 of the dynamic characteristic control of the smoothing block. The zero address of the counter 69 on the address lines of the multiplexers 41 of both subtractors will ensure the calculation and installation of the current discrete code y n of a minimally smoothed input process at the outputs of both prediction subunits 44 and 48. With the transition of the device to the stationary mode of operation (D = 0), the trigger of mode 23 of subunit 18 will allow the clock pulse to pass from input 26 through open element And 68 to the counting input (U a ) of address counter 69. As the address grows in the latter, at the outputs of both subunits forecast 44 and 48 are set codes (y n + 1 ) of the predicted input process using information from a two-level history only for the new stationary mode. The growth of the address code h in the counter 69 (h = aT, a = 1,2,3, ... A), i.e. restoration of the specified forecast time H will continue with each cycle until it becomes equal to the value set in the storage register 64 h = H. Comparator 66 (operating mode: [Hh] ->"1", [H ≠ h] → "0") in this case, using the key 67 and the And 68 element, closes the counting input of the address counter 69. Introduction of the second derivatives calculation into the subunit device the first (n) -th and second (n-1) -th settlement points of the history (i.e., separated in time) makes it possible to analyze the nature (tendency) of changes in the parameters of the predicted process (growth - decrease, acceleration - deceleration, etc. .), which improves the quality of control, especially of fast-dynamic objects using well-known PID controllers.

Claims (1)

Адаптивное цифровое прогнозирующее и дифференцирующее устройство, в состав которого входят: блок сглаживания, содержащий сумматор, первый и второй реверсивные счетчики, одноканальный субблок сглаживания из последовательно соединенных сумматора и регистра, субблок задания соотношения отклонений, содержащий регистр, счетчик и элемент задержки, субблок действительных отклонений, содержащий блок инверторов, два компаратора и элемент И, субблок единичных приращений, содержащий два элемента И и инвертор, субблок управления динамической характеристикой, содержащий два формирователя импульсов, элемент ИЛИ, счетчик, первый, второй и третий элементы И и триггер режима, информационный выход блока сглаживания, информационный, первый управляющий и тактирующий входы устройства; узел тактирования блока прогноза, содержащий элемент задержки, триггер, генератор импульсов, элемент И и регистр сдвига; блок прогноза, содержащий первый и второй вычитатели, каждый из которых содержит блок регистровой памяти, мультиплексор, блок инверторов и сумматор, субблок квадратичного прогноза, содержащий блок инверторов, первый и второй сумматоры, субблок линейного прогноза, содержащий сумматор и блок инверторов, блок оценки первых производных, содержащий первый субблок расчета первой производной в первой n-й (текущей) расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса из одного сумматора, выход которого является вторым информационным выходом устройства, второй субблок расчета первой производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории из одного сумматора, выход которого является третьим информационным выходом устройства и третий субблок расчета первой производной в третьей (n-2)-й расчетной точке предыстории из блока инверторов, первого и второго сумматоров, выход последнего является четвертым информационным выходом устройства; узел управления динамикой прогноза, содержащий регистр хранения адреса ординат (расчетных точек) предыстории входного процесса, вход которого является вторым управляющим входом устройства задающим время (интервал) прогноза, компаратор, инвертор, элемент И и счетчик адреса, информационный выход которого заведен на адресные шины мультиплексоров обоих вычитателей; блок адаптации, содержащий первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, инвертор, первый и второй элементы И, триггер и мультиплексор, на оба информационные входы которого, соответственно, заведены выходы субблоков квадратичного и линейного прогнозов, а выход мультиплексора является первым информационным выходом устройства, отличающееся тем, что в блок прогноза введен субблок расчета второй производной в (n)-й (текущей) расчетной точке предыстории, содержащий блок инверторов и сумматор, на первый вход которого заведен выход мультиплексора блока адаптации, на второй вход - через блок инверторов выход мультиплексора первого вычитателя, выход сумматора является пятым информационным выходом устройства, а выход первого сумматора субблока квадратичного прогноза соединен с шестым информационным выходом устройства для оценки второй производной во второй (n-1)-й расчетной точке предыстории прогнозируемого процесса. An adaptive digital predictive and differentiating device, which includes: a smoothing unit containing an adder, first and second reversible counters, a single-channel smoothing subunit from a series-connected adder and a register, a deviation ratio setting subunit containing a register, a counter and a delay element, a valid deviation subunit containing a block of inverters, two comparators and an element And, a subunit of unit increments, containing two elements And and an inverter, a subunit of control of dynamic x teristics, comprising two of the pulse, an OR gate, a counter, first, second and third AND elements and a trigger mode, a smoothing information output unit information, the first control inputs and the timing device; a timing unit of a forecast block comprising a delay element, a trigger, a pulse generator, an AND element, and a shift register; a prediction block containing the first and second subtractors, each of which contains a register memory block, a multiplexer, an inverter block and an adder, a quadratic prediction block containing a inverter block, a first and second adder, a linear prediction sub block containing an adder and a inverter block, an evaluation unit of the first derivatives, containing the first subunit of calculating the first derivative in the first n-th (current) calculation point of the history of the predicted process from one adder, the output of which is the second information output for triads, the second subunit of calculating the first derivative in the second (n-1) -th calculation point of the history from one adder, the output of which is the third information output of the device and the third subunit of calculating the first derivative in the third (n-2) -th calculation point of the history from the block inverters, first and second adders, the output of the latter is the fourth information output of the device; a forecast dynamics control unit containing a register for storing the ordinates of the (input points) history of the input process, the input of which is the second control input of the device specifying the time (interval) of the forecast, a comparator, an inverter, an I element and an address counter whose information output is connected to the address buses of the multiplexers both subtractors; an adaptation unit containing the first and second elements of an EXCLUSIVE OR, an OR element, an inverter, the first and second elements of an AND, a trigger and a multiplexer, to both information inputs of which, respectively, the outputs of the sub-blocks of quadratic and linear forecasts are wound, and the output of the multiplexer is the first information output of the device characterized in that a prediction block has a sub-block for calculating the second derivative at the (n) th (current) calculation point of the history, containing a block of inverters and an adder, the first input of which has a mul adapter of the adaptation unit, to the second input, through the inverter unit, the output of the first subtractor multiplexer, the adder output is the fifth information output of the device, and the output of the first adder of the quadratic prediction subunit is connected to the sixth information output of the device to evaluate the second derivative in the second (n-1) -th calculated point of the history of the forecasted process.
RU2013123290/08A 2013-05-21 2013-05-21 Adaptive digital predicting and differentiating device RU2517322C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123290/08A RU2517322C1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Adaptive digital predicting and differentiating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013123290/08A RU2517322C1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Adaptive digital predicting and differentiating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2517322C1 true RU2517322C1 (en) 2014-05-27

Family

ID=50779448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013123290/08A RU2517322C1 (en) 2013-05-21 2013-05-21 Adaptive digital predicting and differentiating device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2517322C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622851C1 (en) * 2016-08-01 2017-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive digital predictive device
RU2622852C1 (en) * 2016-08-01 2017-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive digital smoothing and predictive device
RU2629641C1 (en) * 2016-08-01 2017-08-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Digital predictor
RU2645273C1 (en) * 2016-11-07 2018-02-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Method of selecting trend of non-stationary process with adaptation of approximation intervals

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302505B2 (en) * 2001-12-24 2007-11-27 Broadcom Corporation Receiver multi-protocol interface and applications thereof
RU2450343C1 (en) * 2011-03-16 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Digital predicting and differentiating device
RU2475831C1 (en) * 2011-11-17 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Adaptive digital predicting and differentiating device
RU2477887C1 (en) * 2011-10-27 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Digital predictor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7302505B2 (en) * 2001-12-24 2007-11-27 Broadcom Corporation Receiver multi-protocol interface and applications thereof
RU2450343C1 (en) * 2011-03-16 2012-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (КГЭУ) Digital predicting and differentiating device
RU2477887C1 (en) * 2011-10-27 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Digital predictor
RU2475831C1 (en) * 2011-11-17 2013-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") Adaptive digital predicting and differentiating device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2622851C1 (en) * 2016-08-01 2017-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive digital predictive device
RU2622852C1 (en) * 2016-08-01 2017-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Adaptive digital smoothing and predictive device
RU2629641C1 (en) * 2016-08-01 2017-08-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") Digital predictor
RU2645273C1 (en) * 2016-11-07 2018-02-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) Method of selecting trend of non-stationary process with adaptation of approximation intervals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2451328C1 (en) Adaptive digital predictor
RU2450343C1 (en) Digital predicting and differentiating device
RU2455682C1 (en) Digital predictor
RU2446454C1 (en) Digital predictor
RU2517322C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
RU2517316C1 (en) Adaptive digital predictor
RU2517317C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
Xing et al. Comparison of centralised scaled unscented Kalman filter and extended Kalman filter for multisensor data fusion architectures
RU2475831C1 (en) Adaptive digital predicting and differentiating device
RU2477887C1 (en) Digital predictor
RU2515215C1 (en) Digital predicting and differentiating device
RU2535467C1 (en) Adaptive digital differentiating and predicting device
RU2470359C1 (en) Digital predicting and differentiating device
RU2449350C1 (en) Digital predicting and differentiating device
RU2622852C1 (en) Adaptive digital smoothing and predictive device
RU2680217C1 (en) Digital predictor
RU2459241C1 (en) Digital predictor
RU2629641C1 (en) Digital predictor
RU2446461C2 (en) Digital predictor
RU2629643C2 (en) Adaptive digital predictor
George et al. Efficient architecture for implementation of Hermite interpolation on FPGA
JP7031573B2 (en) Estimator, estimation method and estimation program
RU2444123C1 (en) Adaptive smoothing device
RU2207622C2 (en) Method and device for trend separation by multiplying estimates for its single original implementation
RU2684190C1 (en) Multi-speed digital extrapolator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160522