SU1686461A1 - Spline-interpolator - Google Patents

Spline-interpolator Download PDF

Info

Publication number
SU1686461A1
SU1686461A1 SU894688490A SU4688490A SU1686461A1 SU 1686461 A1 SU1686461 A1 SU 1686461A1 SU 894688490 A SU894688490 A SU 894688490A SU 4688490 A SU4688490 A SU 4688490A SU 1686461 A1 SU1686461 A1 SU 1686461A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
interpolator
memory block
Prior art date
Application number
SU894688490A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Шутко
Игорь Владимирович Шелевицкий
Николай Семенович Бедный
Татьяна Геннадиевна Картавая
Владимир Петрович Денисюк
Original Assignee
Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср
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 Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср filed Critical Киевский Институт Инженеров Гражданской Авиации Им.60-Летия Ссср
Priority to SU894688490A priority Critical patent/SU1686461A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1686461A1 publication Critical patent/SU1686461A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к полиномиальным и сплайн-аппроксимэторам, и может быть использовано в автоматических системах управлени  при воспроизведении широкого класса функциональных зависимостей . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет изменени  точности вычислений и повышение быстродействи . Интерпол тор используетс  дл  воспроизведени  функциональных зависимостей на основе кусочно-полиномиальной сплайн-аппроксимации сплайнами третьей степени при равномерном разбиении на участки аппроксимации и может работать в реальном времени. Интерпол тор содержит блок 1 микропрограммного управлени , счетчики 2. 3, блоки 4, 5 пам ти, блоки 6-9 умножени , сумматор 10 и регистр 11 результата . 1 ил.The invention relates to automation and computing, in particular to polynomial and spline approximators, and can be used in automatic control systems when playing a wide class of functional dependencies. The aim of the invention is to expand the scope by altering the accuracy of the calculations and improving the speed. The interpolator is used to reproduce functional dependencies based on a piecewise polynomial spline approximation of third-degree splines with uniform division into approximation segments and can work in real time. The interpolator contains a microprogram control block 1, counters 2. 3, memory blocks 4, 5, multiplication blocks 6-9, adder 10 and the result register 11. 1 il.

Description

оabout

0000

оabout

-&ь- & ь

оabout

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к полиномиальным и сплайн-аппроксиматорам, и может быть использовано в автоматических системах управлени  при воспр изве- дении широкого класса функциональных зависимостей.The invention relates to automation and computing, in particular, to polynomial and spline approximators, and can be used in automatic control systems for playing a wide class of functional dependencies.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет изменени  точности вычислений и повышение быстродействи .The purpose of the invention is to expand the field of application by changing the accuracy of calculations and improving speed.

На чертеже приведена структурна  схема интерпол тора.The drawing shows a block diagram of an interpolator.

Интерпол тор содержит блок 1 микропрограммного управлени , счетчики 2 и 3, блоки 4 и 5 пам ти, блоки 6-9 умножени , сумматор 10, регистр 11 результата.The interpolator contains microprogram control unit 1, counters 2 and 3, memory blocks 4 and 5, multiplication blocks 6-9, adder 10, result register 11.

Принцип действи  интерпол тора основан на кусочно-полиномиальной сплайн-аппроксимации сплайнами III степени при равномерном разбиении на участки аппроксимации .The principle of the interpolator is based on a piecewise polynomial spline approximation by degree III splines with uniform division into approximation segments.

Вычислени  производ тс  по формулеCalculations are made using the formula

5чЛ1-гхм + 4 хмЛЬг1 х)5чЛ1-гхм + 4 хмЛЬг1 х)

где f) значение интерполируемой функции в узловых точках;where f) the value of the interpolated function at the nodal points;

)- коэффициент, завис щий от текущего значени  абсциссы;) is a coefficient depending on the current value of the abscissa;

lX;j -&x-1)-uX;1(j 3.N))lX; j - & x-1) -uX; 1 (j 3.N))

4j4 - ;Wl-&x/bX;-|(X;lAX,(j.§)}4j4 -; Wl- & x / bX; - | (X; lAX, (j.§)}

Х-,,-ЛХ; ЛХ 11-лх;У|(1-ЛХ;14-ЛХ;,(,X - ,, - LH; LH 11-lh; Y | (1-LH; 14-LH;, (,

-I M - Ui -1)На первом участке интерпол ции 0 2) xi 0 и формула (1) примет вид-I M - Ui -1) In the first interpolation region, 0 2) xi 0 and formula (1) takes the form

Sia f 12 xi2 + fz xi2 + f34 xi2(2)Sia f 12 xi2 + fz xi2 + f34 xi2 (2)

гдеWhere

22

Х;г 1 -ЬХ;ЬЈН-ЬХ;№Х; J V.a XHbX I-bX-,X; g 1 -ХХ; LЈН-ЬХ; №Х; J V.a XHbX I-bX-,

iz .Уiz

На последнем участке интерпол цииIn the last part of the interpolation

(J N), % 0,(J N)% 0

р... t т... . i «.. .p ... t t .... i "...

SIN fn-2 XIN + fN-1 XIN + fN XIN.SIN fn-2 XIN + fN-1 XIN + fN XIN.

(3)(3)

гдеWhere

4;N(l-bX;f&yi4; N (l-bX; f & yi

2X;N (f-&X-,bO-bX-yuX;j2X; N (f- & X-, bO-bX-yuX; j

Ъ,-- ( .B, - (.

Коэффициенты xij хран тс  в блоке 4 пам ти, выполненном на ПЗУ. Значени  функции f| в узловых точках последовательно поступают на вход блока 5 пам ти, со The xij coefficients are stored in memory block 4, made on ROM. The values of the function f | at the nodal points are successively fed to the input of the memory block 5, with

бранного на сдвиговых регистрах. С выходов блока 5 на входы блоков 6-9 параллельно поступают четыре значени  функции fj-2.brane on shift registers. From the outputs of block 5, four values of the function fj-2 arrive in parallel at the inputs of blocks 6-9.

f|-1. f2. fj+1.f | -1. f2. fj + 1.

5Одновременно на другие входы блоков5At the same time to other inputs of blocks

умножени  поступают из блока 4 соответствующие значени  1xr,-2; 2x,ij-i: 3xi.j; 4xi,j+i. Сформированные произведени  поступают на входы сумматора 10, на выходе которогоmultiplications come from block 4 corresponding values of 1xr, -2; 2x, ij-i: 3xi.j; 4xi, j + i. The generated products are fed to the inputs of the adder 10, the output of which

10 получаем значени  сплайна Si. Регистр 11 служит дл  фиксации этих значений, причем с целью сохранени  информации о значении функции f| в последней узловой точке, значение f fN SMN переписываетс  не15 посредственно из блока 5 в регистр 11 по окончании процесса вычислений.10, we obtain the values of the spline Si. Register 11 is used to fix these values, and to save information about the value of the function f | at the last nodal point, the value of f fN SMN is rewritten directly from block 5 to register 11 at the end of the calculation process.

Работа интерпол тора начинаетс  при по влении на входе Пуск блока 1 уровн  логической единицы.The operation of the interpolator begins when the input of the Block 1 of the logic unit level appears at the input.

20Блок 1 вырабатывает сигнал, обнул ющий счетчик 2, счетчик 3, блок 5 и регистр 11. Одновременно с записью fi в блок 5 в счетчик 3 заноситс  код М, который определ ет количество вычисл емых значений20 Block 1 generates a signal that resets counter 2, counter 3, block 5 and register 11. Simultaneously with recording fi in block 5, code M is entered in counter 3, which determines the number of calculated values

25 функции внутри интерполируемого интервала и формирует младшие разр ды адреса блока 4. Содержимое счетчика 3 уменьшаетс  на 1 после каждого вычислительного значени  функции. При значении его, равном О,25 functions within the interpolated interval and forms the lower bits of the address of block 4. The contents of counter 3 are reduced by 1 after each computational value of the function. With a value of O,

30 интерпол ци  на данном участке заканчиваетс . Код М записываетс  в счетчик 3 перед каждым новым участком интерполировани  одновременно с записью следующего значени  f. Код М также поступает в блок 4 и30, the interpolation in this region ends. A code M is recorded in counter 3 before each new interpolation segment simultaneously with the recording of the next value of f. Code M also enters block 4 and

35  вл етс  средней частью адресного слова. Счетчик 2 формирует старшие разр ды адреса блока 4 и определ ет момент начала процесса интерполировани ,подсчитыва  в начале работы количество прин тых значе40 ний fj, поступающих на вход блока 5. В ычис- лени  начинаютс  после прин ти  третьего значени  fj. В этот момент времени содержимое счетчика 2 равно 2. При этом условии значение Si вычисл етс  по формуле (2).35 is the middle part of the address word. Counter 2 forms the leading bits of the address of block 4 and determines the instant of the beginning of the interpolation process, counting at the beginning of the work the number of received values fj arriving at the input of block 5. Starting from the calculation of the third value of fj. At this moment in time, the contents of counter 2 are equal to 2. Under this condition, the value of Si is calculated by formula (2).

45 После нахождени  значений функци  на первом участке интерпол ции содержимое счетчика 2 уменьшаетс  на 1. При значении 1 счетчика 2 вычислени  производ тс  по формуле (1). Следующий45 After finding the values of the function in the first interpolation region, the contents of counter 2 are reduced by 1. With a value of 1 for counter 2, the calculations are made by the formula (1). Following

50 управл ющий сигнал по вл етс  после исчезновени  сигнала Пуск. Содержимое счетчика 2 становитс  равным 0. и на последнем участке интерполировани  вычислени  производ тс  по формуле (3).50 control signal appears after the start signal disappears. The contents of counter 2 become equal to 0. and in the last section of the interpolation calculation is made according to the formula (3).

Claims (1)

55 Формула изобретени 55 claims Сплайн-интерпол тор, содержащий первый и второй счетчики, первый и второй блоки пам ти, первый блок умножени  сум- матор, регистр результата, блок микропрограммного управлени , причем вход пускаA spline interpolator containing the first and second counters, the first and second memory blocks, the first multiplier block, the accumulator, the result register, the microprogram control block, and the start input интерпол тора подключен к первому входу блока микропрограммного управлени , синхровход интерпол тора подключен к второму входу блока микропрограммного управлени , первый выход которого соеди- нен с входами сброса первого, второго счетчиков и регистра результата, второй выход - с суммирующим входом первого счетчика, выход первого счетчика соединен с первым адресным входом первого блока пам ти, выход которого соединен с первым информационным входом первого блока умножени , второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока пам ти, выход первого блока умножени  со- единен с первым входом сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом регистра результата, выход которого  вл етс  выходом интерпол тора, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет изменени  точности вычислений и повыше- ни  быстродействи , в него введены три блока умножени , первые и вторые информационные входы которых соединены соот- ветственно с выходами первого и второго блоков пам ти, а первый и второй управл ющие входы - с первым и вторым управл ющими входами первого блока умножени  и соответственно с третьим и четвертым вы- the interpolator is connected to the first input of the microprogram control unit; the synchronous input of the interpolator is connected to the second input of the microprogram control unit, the first output of which is connected to the reset inputs of the first and second counters and the result register, the second output with the summing input of the first counter, the output of the first counter connected to the first address input of the first memory block, the output of which is connected to the first information input of the first multiplication unit, the second information input of which is connected to the output second o memory block, the output of the first multiplier is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the first information input of the result register, the output of which is the output of the interpolator, characterized in that, in order to expand the scope by changing the accuracy of the calculations and higher speeds, three multiplication blocks are entered into it, the first and second information inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second memory blocks, and the first and second control inputs from the first and second the gate of the first input unit and multiplying respectively with the third and fourth You are a ходами блока микропрограммного управлени , п тый, шестой, седьмой, восьмой, дев тый , дес тый и одиннадцатый выходы которого соединены соответственно с первым управл ющим входом регистра результата , с вычитающим входом первого счетчика, с управл ющим входом первого блока пам ти, с управл ющим входом второго блока пам ти, с входом записи второго счетчика, с вычитающим входом второго счетчика, с вторым управл ющим входом регистра результата, второй информационный вход которого соединен с выходом второго блока пам ти, выходы второго, третьего и четвертого блоков умножени  соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами сумматора, вход количества значений функции внутри интервала интерпол тора соединен с информационным входом второго счетчика и с вторым адресным входом первого блока пам ти, третий адресный вход которого соединен с выходом первого счетчика и с третьим входом блока микропрограммного управлени , четвертый вход которого соединен с третьим адресным входом первого блока пам ти и с выходом второго счетчика, вход значени  функции интерпол тора соединен с информационным входом второго блока пам ти.microprocess control unit moves, the fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth and eleventh outputs of which are connected respectively with the first control input of the result register, with the subtracting input of the first counter, with the control input A second memory input, with a second counter recording input, with a second counter subtracting input, with a second control input of the result register, the second information input of which is connected to the output of the second memory block, the second output, tr The second and fourth multiplication blocks are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the adder, the input of the number of function values within the interpolator interval is connected to the information input of the second counter and the second address input of the first memory block, the third address input of which is connected to the output of the first counter and to the third input of the firmware control unit, the fourth input of which is connected to the third address input of the first memory block and to the output of the second counter, the input of the value of the interpol function Torus is connected to the information input of the second memory block.
SU894688490A 1989-02-13 1989-02-13 Spline-interpolator SU1686461A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894688490A SU1686461A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Spline-interpolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894688490A SU1686461A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Spline-interpolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1686461A1 true SU1686461A1 (en) 1991-10-23

Family

ID=21446256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894688490A SU1686461A1 (en) 1989-02-13 1989-02-13 Spline-interpolator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1686461A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1465893, кл. G 06 F 15/253, 1986. Авторское свидетельство СССР N 1405074. кл. G 06 F 15/353, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3997773A (en) Interpolating digital filter with input buffer
SU1686461A1 (en) Spline-interpolator
SU1335994A1 (en) Integrator with reproduction of internal variations
SU1635168A1 (en) Digital device for function reproduction
SU1201836A1 (en) Device for calculating modulus of vector
SU1541581A1 (en) Digital function generator
SU1288726A2 (en) Device for restoring continuous functions from discrete readings
SU705448A1 (en) Multiplier
SU651317A1 (en) Digital interpolator
SU1748085A1 (en) Digital tracking phase meter
SU1405074A1 (en) Interpolator
SU1636842A1 (en) Product sum calculator
SU1532945A1 (en) Digital device for reproduction of functions
SU855658A1 (en) Digital device for computing functions
SU1478225A1 (en) Correlometer
JPS6156821B2 (en)
SU960837A1 (en) Digital function converter
SU832556A1 (en) Follow-up frequency multiplier
SU528695A1 (en) Pulse frequency multiplier
SU813419A1 (en) Multiplier-divider
SU748419A1 (en) Device for determining arithmetic mean
SU1027830A1 (en) Pulse repetition rate
SU577531A1 (en) Differention smoothing device
SU1325467A1 (en) Dividing device
SU1617447A1 (en) Autocorrelator