Устройство для ситуационного управления

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными техническими системами преимущественно с дискретным характером технологического цикла. Целью изобретения является повьшение быстродействия . Устройство содержит -два регистра, блок элементов И, три блока памяти, схему сравнения, счетчик адреса, блок управления и генератор тактовых импульсов. Устройство осуществляет поиск класса текущей ситуации по характеристическим векторан классов, последовательно извлекаемым из блока памяти, и выдает на выходе код команды управления, соответствующей найденному классу, что позволяет достичь поставленную цель. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

11 А1 (19) (11) (51)4 С 05 В 19/18 G 06 F 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Й((Ь4: 4 0 (21) g885240/24-24 (22) 17.04*85 (46) 23.12 86. Бюл. У 47 (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Н. Керчин, Е.Г. Лебедев, А.А. Ахтариев и В.И. Юсупов (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1) 562795, кл. G 05 В 19/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 1089550, кл. G 05 В 19/18, 1984.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИТУАЦИОННОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными техническими системами преимущественно с дискретным характером технологического цикла. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит два регистра, блок элементов И, три блока памяти, схему сравнения, счетчик адреса, блок управления и генератор тактовых импульсов. Устройство осуществляет поиск класса текущей ситуации по характеристическим векторам классов, последовательно извлекаемам из блока памяти, и выдает на выходе код команды управления, соответствующей найденному классу, что позволяет достичь поставленную цель. 3 ил.

4О

g VS

h.ЧS. = S. g IC,S. = S. 1 1

VS C К-, (1) где S — двоичный вектор j-й ситу1 з ации класса К;.

Вектор h.(р ) содержит единицу ь

К-м разряде, если К-й разряд всех векторов ситуаций S „из данного класса K. содержит едичицу (нуль) . Тогда

1 условие принадлежности текущей ситуации S классу К описывается слеS т 1 дующим логическим выражением."

s 8(hчд) =h, (2) Данное условие может быть сформу.лировано следующим образом. Ситуация

4 12788

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными техническими системами с преимущественно дискретным характером технологического цикла, Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для ситуацион- 1IO ного управления; на фиг.2 — функциональное построение блока управления; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг.1) соцержит первый регистр 1, блок 2 элементов И, третий блок 3 памяти, схему 4 сравнения, первый блок 5 памяти, счетчик 6 адреса, второй регистр 7, второй блок 8 памяти, блок 9 управления 2р и генератор 10 тактовых импульсов.

Блок 9 управления (фиг.2) содержит элемент ИЛИ 11 и элемент И 12, а также имеет входы 13 и 14 и выходы

15 и 16, 25

Существенное повышение быстродействия может быть достигнуто при такой схеме поиска, когда ищется не код ситуации, совпадающей с текущей, а целый класс эквивалентности, кото- щ рому принадлежит текущая ситуация.

Классом эквивалентности ситуаций называется некоторое множество ситуации К 1 Sу,S ° е S у ндуцирующих одинаковое решение R. (имеющих одинаковый код команды). Характеристик ческими векторами класса К." называ\ ется пара векторов h, и g таких, .что выполняются соотношения

2

S .принадлежит классу К в том слуt чае, если код ситуации Я имеет единицы во всех разрядах, в которых единицы имеет h, и не имеет единиц во

Э всех тех разрядах, к которых единицы имеет g;. Если для любой пары 3 классов К и К (i. ф j) выполняется

f J

h.H h„Ô h„èëè g, 6,8 e g., то класс ситуации может быть однозначно определен иэ условия (2) без последовательного просмотра всех ситуаций и сразу вьдана команда «а органы управления.

Устройство работает следующим образом.

Двоичный вектср (код ситуации) от объекта управления поступает на информационные входы первого регистра 1. B момент окончания поиска предьдущей команды управления на входе

14 блока 9 управления появляется сигнал с уровнем логической единицы со схемы 4 сравнения, открывающий элемент И 12 в блоке 9 управления, и по заднему фронту очередного импульса от генератора 10 происходит запись кода команды управления с второго блока 8 памяти во второй регистр 7 и кода текущей ситуации в первый регистр 1. Если класс кода текущей ситуации совпадает с классом кода ситуации, записанной напредьдущем такте, то со схемы 4 сравнения по-прежнему поступает сигнал с уровнем логической единицы, и qpoцесс повторяется, пока не изменится класс текущей ситуации. Все это время во втором регистре 7 сохраняется прежний код команды управления. При изменении кода текущей ситуации, меняющего класс ситуации, снимается логическая единица с входа 14 блока 9, запирается элемент

И 12, прекращая запись информации в первый 1 и второй 7 регистры, а по заднему фронту сигнала на выходе

15 блока 9, формируемого элементом

ИЛИ 11, наращивается на единицу содержимое счетчика 6 адреса. Далее по заднему фронту импульсов генератора 10, поступающих через элемент

ИЛИ 11 на выход 15 блока 9, содержимое счетчика адреса продолжает наращиваться, обеспечивая последовательную выборку информации из первого 5, второго 8 и третьего 3 блоков памяти. При этом из блоков памяти выбираются вектор h код коз 12788 манды R. и вектор f = (h Yg.) соот

1 1 1 ветственно. Вектор f; поразрядно умножается на вектор текущей ситуации S в блоке 2 элементов И, с выходов которого поступает на второй вход схемы 4 сравнения, где происходит сравнение полученного вектора с вектором h,, т.е. определение класса ситуации в соответствии с выражением (2). Счетчик 6 адреса ра- 10 ботает циклически, обеспечивая последовательную выборку всех кодов команд R; и всех векторов h; и f< .

При совпадении вектора S, А (h;vg ) с вектором h; формируется сигнал с 15 уровнем логической единицы на выходе схемы 4 сравнения, который разрешает запись кода команды R ° во втоL рой регистр 7 и запись кода новой ситуации в первый регистр 1. После 20 этого процесс повторяется.

Быстродействие устройства определяется временем запаздывания команды t „, которое является величиной переменной и не превышает t ð = 25

= K/1i, где К вЂ” количество классов эквивалентности, 11 — ЧаСтота ГенЕратора импульсов.

Предельное быстродействие устройства ограничивается задержками д t„ 30 и дС, обусловленными распространением сигналов в блоках 2,3,4 и 5 и ограничивающих частоту 1 генератора 10 импульсов.

Настройка предлагаемого устройст- З5 ва на реальную среду конкретного объекта управления осуществляется заданием для каждой ситуации S встречающейся в технологическом цикле объекта управления, своего кода команды управления R „. Однако эти коды не записываются в память непосредственно, а группируются в

S. классы эквивалентности К;, объединяющие все ситуации, имеющие одина- . ковый код команды управления, и для каждой группы (класса) ситуаций вычисляются характеристические векто. ры динена с первой группой входов блока элементов И, вторая группа входов которого соединена с группой выходов третьего блока памяти, группа адресных входов которого соединЕна с группой информационных выходов счетчика адресов, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом элемента И и выходом схемы сравнения, вторые входы элемента ИЛИ и элемента И подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен с синхровходами первого и второго регистров, группа выходов блока элемента И соединена с второй группой входов схемы сравнения.

h = gS g =QS Et Я.ЕК.

При этом иногда могут появиться

S два неразличимых класса К. и К.

1 J (имеющих одинаковые характеристические вектора). В таком случае следует разпелить один из классов на два К

Фц и К;, группируя ситуации таким обра11 4 зом, чтобы обеспечить несовпадение характеристических векторов классов (при этом приходиться дублировать

S код команды К ) . Если все классы К .

1 t различимы, то информация о соответствующих каждому классу К. векторе

h, коде команды R и векторе f (h.Vg.) заносится в последователь1 1 ные адреса соответственно первого 5, второго 8 и третьего 3 блоков памяти. После этого устройство готово к работе.

Формула изобретения

Устройство для ситуационного управления, содержащее первый и второй регистры, первый и второй блоки памяти, счетчик. адресов, генератор тактовых импульсов и схему сравнения, причем группа информационных входов первого регистра подключена н группе входов кода ситуации устройства, группа выходов второго регистра подключена к группе выходов устройства, группа информационных выходов счетчика адресов подключена к группам адресных входов первого и второго блоков памяти, группы выходов которых подключены соответственно к первой группе входов схемы сравнения и группе информационных входов второго регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит третий блок памяти, блок элементов И и блок управления, содержащий элемент ИЛИ и элемент И, причем группа выходов первого регистра сое1278811

1278811

Составитель Ю. Ланцов

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор О. Юрковецкая

Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6835/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,4