Патент ссср 404053

 

1 O 3 иб-. еи 3111

404053

Союз Советских

Социалкстинеских

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 30.111.1971 (№ 1640782/18-24) М. Кл. С 05b 13/02 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Вюллетеш, № 43

Дата опубликования описания 19.111.1974

УДК 62 — 50(088.8) Авторы изобретения

Э. Е. Гачинский, А. И. Дроздов и С. Н. Макаровский

Институт проблем управления

Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР

Uþ — — Е t (U, ÜU)Ë, o

Изобретение относится к устройствам непрерывной многопараметрической оптимизации, решающим задачу автоматического определения локального экстремума функции Q от и переменных х1, х, ..., х„.

Известные многоканальные автоматические оптимизаторы, содержащие дифференциатор, подсоединенный к выходу объекта регулирования, ко входам которого через соответствующие последовательно соединенные триггер и интегратор подключены релаксационные генераторы, недостаточно точны.

Предлагаемый многоканальный оптимизатор отличается от известных тем, что в нем выход дифференциатора через дополнительно установленный релейный элемент соединен со входами релаксационных генераторов. Это позволяет увеличить точность работы оптимизатора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Выход объекта 1 соединен со входом диффереициатора 2, а выход дифферснциатора— с релейным элементом 3. Выход последнего подключен к входам релаксационных генераторов 41 — 4„. Выходы релаксационных генераторов связаны соответственно со счетными входами триггера 51 — 5„, Выходы триггеров соединены с входами соответствующих выходных HH TI:.I pèp3 IoøIII; звеньев 61 — 6,, выходы которых — с соответствующими входами объекта управления 1.

1Принцип действия устройства состоит в следующем. Выходная величина объекта 1

5 дифференцируется дифференциатором 2 и й) производная подается на релейный элеdt мент 3. Выходная величина +-У релейного элемента поступает на входы релаксационных

10 генераторов 41 — 4,„всех каналов. Работа рслаксационного генератора описывается уравнением где U, — порог срабатывания генератора, Uo — вспомогательная опорная величина, общая для всех каналов. Релаксационные гене20 раторы отличаются один от другого порогами срабатывания. Генераторы управляют работой триггеров 51 — 5„, на выхо 1е кo1op1. имеется величина +-Ут, подаваемая на входы интегрирующих звеньев 61 — 6„. Выходные в"2S личины звеньев 61 — 6„и являются управляющими воздействиями х1, ..., л„для обьскта 1.

В зависимости от соотношения Uo u U onTH. III IIII op pn бо I II (T 13 JBvx p 33личнь1х pc>I(II

30 зI а х.

404053

Рассмотрим работу оптимизатора на примере минимизации функции Q.

Первый режим имеет место U ((U<. За два последовательных периода T i и Т 2 (где i— номер канала) сигнал на выходе триггера каждого канала принимает значения +UT и — Ui. Длительность Т;, и Т 2 для каждого канала определяется из уравнения релаксационного генератора. Пусть система начинает двигаться в сторону уменьшения Q (координаты х; уменьшаются). Тогда на выходе релейного элемента имеется величина — U. Из уравнения релаксационного генератора в

Ui каждом канале имеем Тз — — . Через .(U0 U) время Ти (для каждого канала свое) генератор срабатывает, триггер меняет знак U, и координаты х; начинают увеличиваться.

Величина Q теперь возрастает, а на выходе релейного элемента имеется + U. Время следующего периода определяется для кажU, дого канала как Ti =- . Из сравнения (U+oU)

Т; и Т;, видно, что время движения в сторону экстремума Т;, больше времени движения от экстремума Т;2. Следовательно, за один период пробного воздействия Т; = Т;, + Т;2 система дольше идет к экстремуму, чем от него.

Выходная величина х; каждого канала оптимизатора за один период сместится в сторону экстремума на Лх;. То же произойдет и на следующем периоде пробного воздействия и т. д. Таким образом, совершая колебательные движения, выходная величина х; каждого канала будет приближаться к экстремуму. По окончании процесса поиска выходные величины х, ..., х„будут совершать колебательные движения вокруг своих экстремальных значений.

Второй режим имеет место при U =- U<>.

Б этом случае, начав двигаться в сторону уменьшения Q, система будет продолжать движение в этом направлении до тех пор, пока величина Q не начнет уменьшаться, и cod() ответственно изменится знак производной

dl

1 так как )(Uo — У)а=О, о

После изменения знака производной на вы10 ходе релейного элемента появится величина

+ U и через некоторое время, определяемое из уравнений релаксационных генераторов каналов, начнется реверсирование исполнительных органов, которое будет продолжаться до тех пор, пока величина Q снова не начнет уменьшаться. Этот процесс будет продолжаться до выхода изображающей точки в окрестность экстремума, где так же, как и в ,первом случае, возникают установившиеся колебания.

В таком оптимизаторе результат поиска заИЦ висит лишь от знака производной,а не от

dt ее величины, чем и достигается независимость поиска от вида функции Q.

Предмет изобретения

30 Многоканальный автоматический оптимизатор, содержащий дифференциатор, подсоединенный к выходу объекта регулирования, ко входам которого через соответствующие последовательно соединенные триггер и интеЗ гратор подключены релаксационные генераторы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности, работы, в нем выход дифференциатора через дополнительно установленный релейный элемент соединен со входами ре40 лаксационных генераторов.

40405ос

Составитель А. Л ащев

Техред Е. Боирсова

Корректор Л. Новожилова

Редактор T. Иванова

Типографии, пр, Сапунова, 2

Заказ 6!1/10 Изд. ¹ 198 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Чпнистров СССР йо делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раугнскяи ияб., !I,. 4, 5