Цифровой многомерный оптимизатор

Авторы патента:

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к экстремальным системам, и может быть использовано для оптимизации режима работы различных объектов. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия . Цифровой многомерный оптимизатор содержит генератор 1 импульсов, реверсивные счетчики 2,подключенные к объекту 3 оптимизации, многоканальный делитель 4 частоты, распределители 5 импульсов , элемент И-НЕ 6, блок 7 оценки функции качества. Цель изобретения достигается за счет введения делителя 4, коммутаторов 5, элемента И-НЕ 6, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 05 B 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752851/24 (22) 25.10,89 (46) 07,11.91. Бюл. ¹ 41 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) С.В,Стрижак (53) 62 вЂ” 50(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 515084, кл. G05 В 13/02,,1973.

Авторское свидетельство СССР

¹ 807204, кл. G 05 В 13/00, 1978, (54) ЦИФРОВОЙ МНОГОМЕРНЫЙ ОПТИМИЗАТОР (57) Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к экстреИзобретение относится к автоматическому управлению, в частности к экстремальным системам, и может быть использовано для оптимизации режима работы различных объектов.

Цель изобретения вЂ” упрощение устройства и повышение его быстродействия.

На фиг.1 представлена структурная функциональная .схема цифрового многомерного оптимизатора; на фиг,2 вЂ” принципиальная схема генератора импульсов и многоканального делителя частоты; на фиг.3 вЂ” временная диаграмма работы устройства; на фиг.4 вЂ” графическая иллюстрация поисковой процедуры.

Цифровой многомерный оптимизатор содержит (фиг.1) генератор 1 импульсов, реверсивные счетчики 2, подключенные к объекту 3 оптимизации, многоканальный делитель 4 частоты, распределители 5 импуль*

„„SU „„1689919 А1 мальным системам, и может быть использовано для оптимизации режима работы различных объектов. Цель изобретения вЂ” упрощение устройства и повышение его быстродействия. Цифровой многомерный оптимизатор содержит генератор 1 импульсов, реверсивные счетчики 2,подключенные к объекту 3 оптимизации, многоканальный делитель 4 частоты, распределители 5 импульсов, элемент И-НЕ 6, блок 7 оценки фун кции качества. Цель изобретения достигается за счет введения делителя 4, коммутаторов 5, элемента И-НЕ 6, 4 ил. сов, элемент И-НЕ 6, блок 7 оценки функции качества. Ф

Распределитель 5 импульсов содержит первый 8 и второй 9 RS-триггеры, элементы д

И 10 и 11, элемент ИЛИ 12.

Блок 7 оценки функции качества содержит элемент 13 сравнения и регистр 14:

Многоканальный делитель 4 частоты О (фиг.2) содержит счетчик 15, дешифратор 16, О формирователь 17 импульсов, элементы

ИЛИ 18 и 19. О

Рассмотрим работу устройства на примере двухфакторного поиска экстремума.

В этом случае на выходах многоканальюЬ ного делителя 4 частоты формируются сигналы в соответствии с временной диаграммой на фиг,3.

Устройство обеспечивает поиск оптимального режима работы объекта (максимум целевой функции) с использованием покоординатно-шаговой процедуры (фиг.4).

1689919

Полный цикл варьирования каждой координаты осуществляется по принципу "шаг назад вЂ” два шага вперед вЂ” шаг назад", Таким образом, если ни один из пробных шагов цикла не приводит к увеличению отклика .(целевой функции), происходит возврат в исходную для цикла точку. Если после первого шага достигается положительный результат, остальные шаги цикла пропускаются, если нет, йроводятся второй и третий шаги в положительном направлении.

Если после третьего шага результат положителен, четвертый шаг цикла опускается.

В рассматриваемом примере (фиг,4) исходное состояние объекта соответствует

Yî/Х1 =- 7; Х2 = 2). Первым импульсом с выхода 4, а (фиг,3) реверсивный счетчик 2.1 переводится в состояние 6, а триггер 8,1 вЂ” в состояние лог. "1", Учитываем представленный вид целевой функции; У1 > Yo. Тогда на выходе блока 7 оценки целевой функции появляется лог. "1", которая возвращает триггер 8.1 в состояние лог, "0" и производит запись У< в регистр 14, Первый шагвЂ” удачный, и остальные импульсы цикла варьирования на счетчик 2.1 не пропускаются.

Импульс с выхода 4 d переводит реверсивный счетчик 2,2 в состояние Хр = 1, а триггер

8.2 вЂ” в состояние лог. "1". При этом значение отклика Yz меньше У<, следовательно, на выходе элемента 13 сравнения сохраняется лог. "0", т.к, на выходе элемента 13 устанавливаЕтСя лОг. "1", ЕСли Y вЂ” У; 1>0, и лсг. "0", если %- Уи фО. Тогда импульсы 4 пропускаются через элемент И 10,2 на тактовый вход

"сложение" реверсивного счетчика 2.2. Первый из этих импульсов устанавливает реверсивный счетчик в состояние "2", что соответствует У3. Так как Уз = Y1, à У1 занесено в регистр 14, на выходе элемента 13 сравнения сохраняется лог, "0", но триггер

9.2 переключается в состояние лог, "1", Следующим импульсом реверсивный счетчик

2,2 переводится в состояние "3", отклик принимает значение У4, Так как V4>Уз, на выходе элемента 13 сравнения появляется лог, "1", которая обеспечивает запись У4 в регистр 14 и переводит триггер 9.2 в состояние лог. "0", тем самым блокируя импульс с выхода 4f. Далее начинается следующий цикл варьирования параметров Xi и Х2. Поиск продолжается, пока параметры не примут значений, соответствующих экстремальной точке. Критерием остановки является отсутствие положительного результата в цикле варьирования каждого иэ параметров, При этом все триггеры 9 оказываются в .состоянии лог. "1", на выходе элемента ИНЕ 6 появляется лог. "0", и генератор 1 импульсов останавливается.

Технико-зкономический эффект достигается как за счет снижения стоимости устройства, обусловленного упрощением конструкции, так и за счет зкономии, полученной в процессе эксплуатации устройства и обусловленной сокращением поисковых шагов, а следовательно, и времени выхода на оптимальный режим объекта.

Формула изобретения

1. Цифровой многомерный оптимизатор, содержащий генератор импульсов, реверсивные счетчики по числу каналов, подключенные выходами к входам объекта оптимизации, выход которого соединен с входом блока оценки функции качества, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия, введены многоканальный делитель частоты, элемент И-НЕ и распределители импульсов по числу каналов, первый, второй и третий входы распределителей импульсов соединены поразрядно с выходами каждой из групп выходов многоканального делителя частоты, а четвертые их входы подключены к выходу блока оценки функции качества, первый и второй выходы каждого распределителя импульсов соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами соответствующего счетчика, третьи выходы распределителей импульсов подключены к входам элемента И-НЕ, подсоединенного выходом к входу останова генератора импульсов, подключенного выходом к входу многоканального делителя частоты.

2. Оптимизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что распределитель импульсов содержит два RS-триггера, два элемента И, элемент ИЛИ, первый вход распределителя импульсов соединен с входом установки в единичное состояние первого RS-триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого

RS-триггера, а выходом вЂ” с первым выходом распределителя импульсоз и входом установки в единичное состояние второго RSтриггера, выход которого через второй элемент И подключен к второму входу элемента ИЛИ, соединенного выходом с вторым выходом распределителя импульсов, третий вход распределителя импульсов подключен к второму входу второго элемента И, четвертый вход распределителя импульсов соединен с входами установки в нулевое состояние первого и второго RS-триггеров, подключенного выходом к третьему выходу распределителя импульсов, 1689919

1689919

Bblx Фе

Редактор Б.Федотов

Заказ 3813 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Eblx r

8ы Фд

Вых Ф

3ы 13

Яых 6-/

Bhaga 6-Я

Составитель В.Башкиров

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Похожие патенты:

Многовариантный фильтр // 1667223

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для выделения из дискретного сигнала составляющих с различными частотными свойствами

Система управления // 1667004

Изобретение относится к системам автоматического управления и позволяет повысить качество регулирования за счет устранения низкочастотных колебаний регулируемой величины

Система с переменной структурой // 1667003

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых могут изменяться в процессе работы

Адаптивная система управления объектами, подверженными координатным и параметрическим возмущениям // 1663602

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при управлении объектами, подверженными влиянию координатных и параметрических возмущений, например, дуговой сталеплавильной печью

Двухканальная система управления // 1656496

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построения систем управления обьектами, имеющими основной и корректирующий управляющие входы

Устройство для адаптивного управления технологическим процессом // 1656495

Изобретение относится к адаптивным системам управления и может использоваться для адаптивного управления сложными многомерными объектами, например технологическими

Устройство для адаптивного управления двухкоординатным станком // 1649503

Изобретение относится к автоматике, является дополнительным к авт.ев № 1325046 и может быть использовано при создании систем управления станками

Адаптивный идентификатор // 1647515

Изобретение относится к управлению стационарными и нестационарными объектами и может найти широкое применение при проектировании и испытаниях различных систем и объектов

Адаптивный следящий электропривод // 1647514

Изобретение относится к управлению электроприводами с упругими связями и может быть использовано в тех случаях, когда момент инерции исполнительного механизма переменен

Устройство для определения экстремумов электрического сигнала // 1645940

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в измерительно-информационных системах для анализа параметров случайных электрических сигналов

Адаптивная система управления с идентификатором и неявной эталонной моделью // 2108612

Изобретение относится к системам автоматического управления динамическими объектами широкого класса с неизвестными переменными параметрами и неконтролируемыми возмущениями

Адаптивная система управления // 2109317

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов управления с постоянными или медленно меняющимися параметрами

Способ формирования нечеткого управляющего воздействия, устройство для его реализации, способ управления и система для его реализации (варианты) // 2110826

Релейный регулятор // 2113004

Прогнозатор // 2113006

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано при построении систем управления циклическими объектами с запаздыванием

Релейный регулятор // 2115150

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления различными инерционными объектами, например, поворотными платформами, промышленными роботами, летательными аппаратами

Система управления пылесосом // 2118892

Электронное устройство управления // 2124802

Способ каскадного автоматического регулирования // 2127895

Изобретение относится к области автоматического регулирования

Система автоматического управления // 2128358

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и может быть использовано для построения систем управления техническими объектами, содержащими значительные запаздывания в каналах управления и подверженными влиянию неконтролируемых возмущений и изменяющихся по произвольному закону задающих воздействий