Автоматический экстремальный оптимизатор

 

ОП И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.IV.1966 (№ 1069718j26-24) Кл, 21с, 46j50

42m-", 1/ОО с присоединением заявки №

МПК G 05f

G 06c1

УДК 621.3.078-525 (088.8) Приоритет

Опубликовано 14.Ч1.1968. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 2б.VIII.1968

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

T. И. Телауридзе и В. Г. Шолохов

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭКСТРЕМАЛЬНЫЙ ОПТИМИЗАТОР

С СОВМЕЩЕННЫМИ РАБОЧИМ И ПРОБНЪ!М ДВИЖЕНИЯМИ

HA ЭЛЕМЕНТАХ СТРУЙНОЙ ТЕХНИКИ

Известны автоматические экстремальные оптимизаторы, выполненные на элементах

УСЭПА с раздельными пробным и рабочим воздействиями или совмещенными воздействиями.

Предлагаемый регулятор-оптимизатор отличается от известного тем, что позволяет обеспечить высокое быстродействие за счет совмещения рабочих и пробных движений и повысить надежность и помехоустойчивость работы оптимизатора.

На чертеже приведена блок-схема оптимизатора.

Она содержит следующие блоки: 1 — сумматор и реле с гистерезисной петлей; 2— триггерный блок; 8 — интегратор в виде реверсивного счетчика с преобразователем Д—

Н, фильтры и нелинейные преобразователи; 4, 5, 6 — генераторы (1, II, III соответственно);

7 — интегратор в виде реверсивного счетчика с преобразователем Д вЂ” Н; 8, 9, 10, 11 — логические блоки; 12 — блок ограничения входа струйного оптимизатора; 18, 14 — блоки ограничения нижнего и верхнего выхода соответственно; 15 —; 16 — блок переключения с ручного управления на автоматическое и обратно.

Вместе с объектом оптимизатор образует два основных контура: контур регулирования и контур измерения. В контур регулирования входят блоки 1, 2 и 7 (через 16, 10 и 11) и объект; в контур измерения — блоки 1 и 8 (через 8 и 9). Блоки 8, 8, 9, 4 и 6 образуют устройство, формирующее вспомогательный

5 сигнал.

Контур регулирования предназначен для формирования пробного и рабочего воздействий, которые в оптимизаторе совмещены. Контур измерения определяет длительность проб10 ного воздействия. Оба контура связаны через блок 1. Оптимизатор оснащен устройствами ограничения входа (блок 12 через блоки 10 и

11) и выхода (нижнее — блок 18 через блок

10, верхнее — блок 14 через блок 11).

15 Назначение блоков 8, 9, 10 и ll — пропускать или не пропускать импульсы от блоков

4, 5 и 6 на реверсивные счетчики (блоки 8 и

7). Выход струйного оптимизатора (c блока

7) подключен ко входам блоков 16, 18, 14 и

20 15, вход подключен к блокам 1 и 12. Задание оператора соединено с входами блоков 15 и

16. Задания ограничений соединены с входами блоков 12, 18 и 14.

Генератор 1 (блок 4) соединен с блоком 9;

25 генератор П (блок 5) — с входами блоков 13, 14 и 15; генератор 111 (блок 6) — с входами блоков 8 и 9.

В положении «автоматическая работа» к блокам 10 и 11 через блок 16 подключен блок

30 2; к выходу оптимизатора через 16 подключен

219657 выход блока 7. В положении «ручное управление» к блокам 10 и 11 через блок 16 подключен блок И; к выходу оптимизатора через блок 1б подключено «задание оператора».

Рассмотрим работу оптимизатора для случая поиска максимума.

В работе .выход оптимизатора представляет собой давление, линейно изменяющееся во времени. Это обеспечивается интегратором 7, на вход которого подается постоянный сигнал (импульсы на реверсивный счетчик поступают с постоянной частотой). Длительность интегрирования и момент изменения знака сигнала, поступающего на интегратор 7, зависят от соотношения величины выхода объекта Q и величины q вспомогательного сигнала, формируемого блоками 8, 8 и 9, 4 и б. Сравнение осуществляется блоком 1, в котором указанные величины вычитаются, а разность подается на реле с гистерезисной петлей. Выход реле имеет два значения — «нуль» и «единица».

Когда выход реле равен «нулю», то блок 9 пропускает импульсы от генератора I, а блок

8 не пропускает импульсы от генератора Ш.

В это время величина вспомогательного сигнала быстро уменьшается, так как частота генератора 1 выше, чем .генератора III. B некоторый момент времени выход реле с гистерезисной петлей изменяется с «нуля» на «единицу». Блоки 9 и 8 меняются ролями. Величина вспомогательного сигнала возрастает, Скорость роста выбирается большей, чем средняя скорость изменения выхода объекта. Если выход объекта растет при данном изменении выхода оптимизатора, то разность величины вспомогательного сигнала и величины выхода объекта растет медленно. Если же выход ооъекта убывает, то разность растет быстрее. Реле срабатывает, как только величина разности достигает определенной величины, зависящей от ширины петли. Поэтому интервал времени в первом случае больше, чем во втором. Так как интервалы убывания и роста выхода объекта чередуются, то в среднем выход объекта растет.

В момент перехода выхода реле с «едини10 цы» на «нуль» меняет свое состояние триггео в блоке 2; состояние триггера определяет знак сигнала, поступающего на интегратор 7. Время умсныпения величины вспомогательного сигнала, или, что то же самое, длительность

15 состояния «нуль» реле с гистерезисной петлей выбирается равным сумме времен запаздывания и инерционности объекта.

Предмет изобретения

20 Автоматический экстремальный оптимизатор с совмещенными рабочим и пробным движениями на элементах струйной техники, содержащий сумматор и триггер, управляющий блоком переключения режимов работы, отли2 ча ощайся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости и надежности при работе с инерционными объектами или объектами с запаздыванием, в нем дополнительно установлен интегратор на реверсивном счетчике с пре30 образователем дискретный (непрерывный) и парой последовательно соединенных логического блока и генератора импульсов и реле с петлей гистерезиса, подключенное к сумматору, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к интегратору и выходу объекта, а выход одновременно, подключен к триггеру и обоим логическим блокам.

219657

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор О. Б. Привезенцева Техред Л. К. Малова Корректоры: А. П. Васильева и Т. Д. Чунаева

Заказ 2369!15 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2