Устройство для оптимизации параметров систем автоматического управлеии»««--
276205
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сбвз Соеетскиз
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21с, 45/50
Заявлено 11.VI.1969 (№ 1337748/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 14.VII.1970. Бюллетень ¹ 23
Дата опубликования описания 29.IX.1970
МПК G 05Ь 13/00
УДК 62-506.01(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Автор изобретения
В. А. Таран
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ
АВТОМАТ ИЧ ЕСКОГО УП РАВЛ ЕН И м
Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в устройствах экстремальной настройки, в частности, в экстремальных регуляторах.
Известны устройства для оптимизации па- 5 раметров систем автоматического управления, содержащие управляемый генератор тока, связанный с цепями настройки параметров, каждая из которых состоит из функционального преобразователя, подсоединенного через 10 блок выделения знака сигнала к накопителю сигнала управления, который подключен к интегрирующему весовому элементу, связанному с генератором случайных сигналов, а также схемы задержки и выпрямителя. 15
Недостатком известных устройств является то, что процесс настройки при реализации ряда функционалов управления расходится, кроме того, процесс настройки параметров происходит относительно м едл ен но. 20
Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено ограничителем напряжения генератора тока, который подключен к выходу управляемого генератора тока. Оно содержит также схему управления 25 генератором случайных сигналов, снабженную неуправляемым генератором тока, связанным с входом функционального преобразователя цепи настройки соответствующих параметров, который подключен как к генератору случай- 30 ных сигналов (непосредственно), так и к накопителю сигнала управления (через выпрямитель и схему задержки).
Такое выполнение устройства для оптимизации параметров систем автоматического управления позволяет обеспечить сходимость процесса настройки параметров к окрестности экстремума при любой унимодальной выпуклой функции качества системы, а также ускорить процесс настройки.
На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.
Оно состоит из управляемого генератора тока 1, подключенного на общую шину 2, и подключенных к той же шине идентичных цепей настройки параметров. Каждая цепь настройки содержит функциональный преобразователь 8, блок 4 выделения знака сигнала, накопитель 5 сигнала, схему задержки б, выпрямитель 7, интегрирующий весовой элемент
8 и генератор случайных сигналов 9.
Функциональный преобразователь, в свою очередь, содержит входной резистор 10 с управляемой проводимостью, разделительный усилитель тока 11, квадратор 12 и выходной резистор И с управляемой проводимостью.
Ограничитель напряжения 14 подключен к выходу управляемого генератора, а схема управления генераторами случайных сигналов состоит из общего неу.правляемого генерато276205 где:
AQ р — "= при — —, ) 1 + > — - --AZ2 при 1+ — =- )-; — 1+=6(ЛЕ р — 1 + npH р — 1+ 2)
ЛЯ
ДЯ2 ра тока 15, подключенного на вторую общую шину 16, и отдельных цепей, каждая пз которых состоит из преобразователя 17, аналогичного преобразователю 8, схемы задержки 18, аналогичной схеме задержки 6, и выпрямителя 19, аналогичного выпрямителю 7.
Управляемый генератор тока 1 выдает ток, прспорциональный изменению функции качества 1=ЛЯ.
Сигнал 1 от генератора тока 1, пропорциональный изменению функции качества ЛЯ, подается па общую шину 2. 1 ок г -, ответвляющийся в j-ю цепь настройки, поступает на вход функционального преобразователя 8 к резистору 10. Ток равен: г;
iJ =1 k=t ру, где р — проводимость j-го резистора 10, I — общий ток.
Величина р> управляется сигналом от квадратора 12 и равна: р = ЧЬЯ (и — 1), где ЛУ1 — изменение перестраиваемого параметра, n= l, 2 ..., а — коэффициент пропорциональности.
Для реализации последней зависимости сигнал ЛЛ1 ††+g> со входа весового элемента 8 преобразуется схемой задержки б, выпрямителем 7, квадратором 12 и поступает на управление проводимостью резистора 10.
Ток ij через разделительный усилитель тока
1l поступает на резистор 18, проводимость которого р пропорциональна величине
I,AZ>(n — 1) . Для управления проводимостью резистора 18 используется сигнал AZ, преобразованный схемой задержки б и выйрямителем 7. Напряжение U> — —, снимаемое с рерзистора 18, оказывается равным: (ЛЛ (и — 1), ЛЯ (n — 1)
У Л У,,(и — 1)
1=1 где AQ(n — 1) — приращение функции качества, минимум которой определяется, Это напряжение поступает на блок 4 выделения знака сигнала, где умножается на величину Sign AZ,(n †-1) и подается на накопи Гсль 5, раоотагощиг! в соответствии с ВыражеIII.eМ:
i,, (n) = .,-(n — 1)-.— U, sign 4Z, (и — 1); 0(-.(1, 5 где 1, — накопленный сигнал о величине градиента Ql(Л,.).
Сигнал 1,, смешиваясь со случайным сигнал лом 1, поступающим от генератора случайных сигналов 9, подается на интегрирующий вход весового элемента 8. Последний представляет собой элемент с управляемым коэффициентом передачи, причем величина коэфI5 фпцпепта передачи является интегралом от сигнала ЛУ,. Сигнал 1,. представляет собой последовательность независимых импульсов, тактпровапных по времени и случайных по а ми литуде.
С накопителя 5 па вход схемы задержки 6 поступает сигнал 21, который на выходе схемы задержки 18 равей Х;(и — 1). Этот сигнал выпрямляется выпрямителем 19 и становится равным Х (и — 1) +т), где q — постоянная ве1 личина. атем сигнал поступает на вход функционального преобразователя 17, вход которого подключен к общей шине 16, на которую поступает ток Iо от неуправляемого генератора тока 15. Функциональный преобразователь
17 работает аналогично функциональному преобразователю 8, и поэтому выходной сигнал функционального преобразователя 17 равен Яп — Ц+
Ь вЂ” о „
35 ; (4 (n — 1) I +,)2
1=1
Сигнал Ul, с выхода преобразователя 17 поступает в генератор случайных сигналов 9 для управления дисперсией случайного сигна4Ю ча у
Параметры ограничителя напряжения 14 выбираются таким образом, чтобы выполнялось неравенство:
y — 1+ в()р(+1 — e., 45 где ф — напряжение на выходе управляемого генератора тока, c — малая положительная величина.
При этом величина вектора перестраиваемых параметров равна:
Z(n) = Z(n — 1)+ (и)+ у(и) 1 (n) = / (n — 1) s+ — AZ(n — 1) (),,, М(и — 1)Х
55 (az(< <— ц ) 276205
Предмет изобретения
Составитель А. Я. Лащеа
Редактор Е. В. Семанова Техред Т. П. Курилко Корректор Л. И. Гаврилова
Заказ 2669/13 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Кроме того, у изменяется по закону:
g(n): „г (л), I4l< — 11 +, H г 1
X (I 4 1п — 1)I - )
1=1 де q — положительная величина.
0,.(n) — случайный сигнал с нулевым средним значением и постоянной дисперсией, причем 0 .(n) некоррелирована при ! lг.
Устройство для оптимизации параметров си.тем автоматического управления, содержащее
1правляемый генератор тока, связанный с цегями настройки параметров, каждая из которых состоит из функционального преобразовагеля, подсоединенного через блок выделения знака сигнала к накопителю сигнала управленпя, который подключен к интегрирующему весовому элементу, связанному с генератором случайных сигналов, а также схемы задержки и выпрямителя, отлгг гаюгггееся тем, что, с целью обеспечения сходимостп процесса настройки параметров к окрестности экстремума при любой унимодальной выпуклой функции качества систем автоматического управления и ускорения процесса настройки, оно colp держит ограничитель напряжения генератора тока, подключенный к выходу управляемого генератора тока, и схему управления генератором случайных сигналов, снабженную неуправляемым генератором тока, связанным с
)5 входом функционального преобразователя цепи настройки соответствующих параметров, который подключен к генератору случайных сигналов непосредственно и через выпрямитель и схему задержки связан с накопителем
2р сигнала управления.
