Система оптимизации режимов работы объекта
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1287103
Авторы: Анисимов, Калиногорский, Мельник, Шерышев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 8012871 А 1 114 С 05 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТО динен тьего тора, мента х второго блока памя второго бл И, О ил,ереключателя, тре третьего суммаа сравнения и элеГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Сибирский металлургический институт им, Серго Орджоникидзе (72) Н, А. Калиногорский, Г. Б. Мель ник, Ю. А, Шерышев и Г. Я, Анисимов (53) 62-50(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР Ф 951237, кл. С 05 В 13/00, 1981.Авторское свидетельство СССР Ф 1190362, кл, С 05 В 13/00, 1984. (54) СИСТЕМА ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к области технической кибернетики и пред" назначено дпя поддержания оптимальных режимов работы многомерных стохастических объектов управления, имеющих две выходные переменные, управляемую и вспомогательную, причем на входные и вспомогательную выходную переменные наложены ограничения, зависимость вспомогательнойвыходной переменной от управляющихвоздействий нестационарна, Цельюизобретения является расширение области применения системы, Системасодержит объект управления, регулятор, первый и второй блоки памяти,анализатор выхода объекта, анализа- .тор входа объекта, первый сумматорблок планирования эксперимента, командный блок, блок задания ограничений, первый блок сравнения и второй сумматор. Новым в системе является введение первого и второго датчиков, а также последовательно сое1287103Составитель П. Кудрявцев Редактор К. Волощук Техред Л.Сердюкова Корректор Е. Сирохман Заказ 7715/50 Тираж 862 Подпи сное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам и зо бр етений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4(фиг, 3) содержит 1+1 генераторов28 единичных сигналов, входы которых подключены к первому входу 29,а выходы - к выходу 30 анализатора9 входа объекта,Переключатель 6 (фиг, 4) содержит элемент НЕ 31, первый ключ 32и второй ключ 33, аналогичные ключу 23, Вход первого ключа 32 связанс первым входом 34, а вход второгоключа 33 - с вторым входом 35 переключателя 6, Третий вход 36 переключателя связан с управляющим входом второго ключа 33 и входом элемента НЕ 31, выход которого связанс управляющим входом первого ключа32, Выход 37 переключателя 6 связанс выходом второго ключа 33 и первогоключа 32,Первый блок 2 памяти (фиг. 5)содержит 1 с+ ключей 38, 1+1 ячеек39 памяти, К+ звеньев 40 запаздывания. 1+ нормальнозамкнутых оа-.ле 41 времени, Входы реле 41 времени связаны с первым входом 42 первого блока 2 памяти, входы звеньев 40запаздывания связаны с вторым входом 43 первого блока 2 памяти, входы ключей 38 связаны с третьим входом 44 первого блока 2 памяти. Выходы звеньев 40 запаздывания связаныс управляющими входами ключей 38,выходы которых связаны с входамиячеек 39 памяти, выходы которыхсвязаны с выходом 45 первого блока 2памяти, Выходы реле 41 связаны свходами ячеек 39 памяти,2871 4 ОУстройство и работа системы описаны для 1 с факторов,Изобретение относится к технической кибернетике и предназначено дляпоиска и поддержания оптимальныхрежимов работы многомерных стохастических объектов управления, имеющихдве выходные переменные, управляемуюи вспомбгательную, на которые наложены ограничения и зависимость междукоторыми нестационарна.Цель изобретения " расширение1 Ообласти применения системы.На фиг. 1 приведена блок-схемасистемы оптимизации режимов работыобъекта; на фиг, 2 - структурнаясхема анализатора выхода объекта;15на фиг, 3 - то же, анализатора входаобъекта; на фиг, 4 - то же, первогопереключателя; на фиг, 5 - то же,первого блока памяти; на фиг. 6 "то же, второго блока памяти; нафиг. 7 - блок планирования эксперимента; на фиг, 8 - структурная схема второго сумматора; на фиг. 9то же, командного блока; на фиг. 10 то же, первого сумматора.Система содержит блок 1 планирова-ния эксперимента, первый блок 2 памяти,.первый элемент 3 сравнения, блок 4задания ограничений, первый сумматор5, первый переключатель 6, второй30блок 7 памяти, анализатор 8 выходаобъекта, анализатор 9 входа объекта,второй сумматор 10, командный блок11, регулятор 12, объект 13 управления, первый и второй датчики 14 и15, второй переключатель 16, третий блок 17 памяти, третий сумматор 18, второй элемент 19 сравненияи элемент И 20,Анализатор 8 выхода объекта содержит (фиг. 2) схему выбора макси мальной из нескольких переменных 21, 1+ схем 22 совпадения, 1+1 ключей 23. Входы схемы выбора максимальной из нескольких переменных 21 и вторые входы схем 22 совпадения подключе ны к первому входу 24 анализатора 8 выхода объекта, выход схемы выбора максимальной из нескольких переменных 21 соединен с первыми входами схем 22 совпадения, выходы которых у соединены с входами ключей 23, управляющие входы которых подключены ко второму входу 25 анализатора выхода объекта, а выходы - к первому Второй блок 7 памяти (фиг, 6) содержит К+ нормальнозамкнутых реле 46 времени, 1+ ключей 47, Е+ ячеек 48 памяти, Управляющие входы ключей 47 связаны с вторым входом 49 второго блока 7 памяти, Информационные входы реле времени 46 и ключей 47 связань 1 с первым входом 50 второго блока 7 памяти, Выходы реле 46 и ключей 47 связаны с входами ячеек 48 памяти, выходы которых связаны с выходом 51 второго блока 7 памяти. Блок 1 планирования эксперимента (фиг. 7) содержит 1 с+ задатчиков 52, подключенных к входам автоматического коммутатора 53, выход которого1287103 50 55 связан с выходом 54 блока 1 планирования эксперимента,Второй сумматор 10 (фиг, 8) содержит 1+1 переключателей 55, аналогичных переключателю.6, подключенных в обратную сторону, и сумматор56, Первые входы переключателей 55соединены с первым входом сумматора56, вторые выходы - с вторым, третьим 1+2-м входом сумматора 56,управляющие входы переключателей - спервым входом 57, а информационныевходы переключателей - с вторым входом 58 сумматора 10, Выход сумматора 56 является выходом 59 сумматора10,Командный блок 11 (фиг, 9) содержит переключатель 60, ключ 61, мультивибратор 62, счетчик 63, звено 64запаздывания, переключатель 65, генератор 66 единичных сигналов. Информационный вход ключа 61 являетсяпервым входом 67 командного блока11, Выход ключа 6 связан с первымвходом переключателя 60, второй входкоторого является вторым входом 68командного блока 11, Управляемыйвход ключа 61 является третьим входом 69 командного блока 11. Выходмультивибратора 62 связан с входомсчетчика 63 и первым входом переключателя 65. Выход счетчика 63 связан с третьим входом переключателя60, входом звена 64 запаздывания ивторым входом переключателя 65, Выход переключателя 60 является первым выходом 70 команднбго .блока 11,Выход звена запаздывания 64 связанс третьим входом переключателя 65,выход которого связан с входом генератора 66 единичных сигналов,выход которого является вторым выходом 71 командного блока 11. Первый сумматор 5 (фиг, 10) со-держит сумматоры 72 - 74, схемы 75и 76 образования модуля и имеетвходы 77 - 80 и выход 81,Второй переключатель 6 устроени работает аналогично первому переключателю 6,Третий блок 17 памяти устроен иработает аналогично второму блоку 7памяти,Третий сумматор 18 устроен и работает аналогично второму сумматору 10,Задачей оптимизации являетсяпоиск значений факторов, соответ 5 О 5 20 25 30 35 40 45 ствующих экстремуму целевой Функции,с учетом ограничений на областьоптимальных значений управляющихвоздействий и ограничений на областьдопустимых значений вспомогательнойвыходной переменной,Работа системы рассматриваетсяна примере задачи поиска минимумацелевой функции.В исходном состоянии в ячейкахвторого 7, первого 2 и третьего 17блоков памяти записаны нули, На первом 67, втором 68 и третьем 69 входах (фиг. 9) командного блока 11,а также на выходах мультивибратора62, счетчика 63, звена 64 запаздывания, генератора 66 единичных сигналов (фиг. 9) в командном блоке 11,звена запаздывания 40 (фиг, 5) первого блока памяти 2, генератора единичных сигналов 28 (фиг. 3) анализатора 9 входа объекта, а такжеэлементов сравнения 3 и 9 - нули.Ключ 32 первого переключателя 6 ивторой ключ второго переключателя 16открыты, Ключи 23 (фиг. 2) анали"затора 8 выхода объекта, ключи 32(фиг, 4) первого переключателя 6,ключи 38 (фиг. 5) первого блока 2памяти, ключи 47 (фиг, 6) второгоблока 7 памяти, ключи третьего блока 1 памяти (фиг, 12), ключ 61(фиг. 9) командного блока 11, первый ключ второго переключателя 16закрыты. Переключатели 6, 16, 60 и65 командного блока 11 открыты повторому входу и закрыты по первому.В момент пуска блок планированияэксперимента начинает формироватьвходные воздействия Х согласно мат.рице насыщенного плана (симплексплана), которые по первому входу записываются в первый блок 2 памяти,а также подаются на второй вход командного блока 11, Это происходитследующим образом,В момент пуска автоматический коммутатор 53 (фиг. 7) поочередно подключает эадатчики 52 к выходу 54 блока 1 планирования эксперимента через интервалы времени Т после чего отключается. Сформированные таким образом сигналы о значениях входных воздействий последовательно йодаются на первый вход 42 (фиг. 5) первого блока 2 памяти. Через нормальнозамкнутые контакты реле 41 времени эти сигналы подаются на вход12871 5ячейки 39 памяти (фиг, 5) первогоблока 2 памяти. После размыканияконтактом реле 41 времени в моменты11, 211(1 с+1)1 с момента началаотсчета, происходит запоминание сигналов в ячейках 39 памяти первогоблока 2 памяти. Отсчет времени срабатывания реле ведется с моментапуска системы,Сигналы о входных воздействиях 10Х последовательно подаются такжена второй вход 68 (Фиг. 9) командного блока 11, Далее через второйвход переключателя 60 (Фиг, 9) сигналы о входных воздействиях поступают на первый выход 70 (фиг. 9)командного блока 11 и далее черезрегулятор 12, преобразующий сигналысистемы в физические воздействия,реализуются на объекте 13 управленияСигналы о значениях соответствующих откликов у; с управляемого выхода объекта 13 управления черезпервый датчик и второй вход первого переключателя 6 поступают навторой вход второго блока 7 памятии записываются в ячейки второгоблока 7 памяти, Это происходит следующим образом, 30Через второй вход 35, открытый висходном состоянии ключ 33 и выход37 (Фиг, 4) переключателя 6 сигнало значении откликов у, поступает напервый вход 50 (Фиг, 6) второго блока 7 памяти, Далее через нормапьнозамкнутые контакты реле 46 времениэти сигналы подаются на вход ячейки48 памяти, Реле 46 времени настроены на время срабатывания 1., 2 , 40,., (1+1)Тсоответственно и начинают отсчет времени одновременно спуском системы, После размыканиянормальнозамкнутого контакта релепроисходит запоминание сигнала о значении отклика в ячейке 48 памятивторого блока 7 памяти.Сигналы о соответствующих значениях вспомогательной выходной перееспменной у, через второй датчик 15 и 501через второй вход второго переключателя 16 поступают на первый входтретьего блока 17 памяти и записываются в ячейках памяти третьего блока17 памяти. Это происходит следующим 55образом,Через открытый в исходном состоянии второй ключ и выход переключателя 16 сигнал о соответствующих зна 03 6чениях вспомогательной выходной переменной упоступает на первыйвход (фиг, 12) третьего блока 17памяти, Далее через нормальнозамкнутые контакты реле времени эти сигналы подаются на вход ячейки памяти(Фиг, 12). Реле времени настроены(на время срабатывания2 1 .,(1+1), соответственно и начинают отсчет времени одновременно спуском системы, После размыканиянормальнозамкнутого контакта релепроисходит запоминание сигнала означении вспомогательной выходнойЕС 1переменной у, в ячейке памяти тр е 1тьего блока 17 памяти,Таким образом, исходный план эксперимента реализован,После реализации плана экспери"мента во всех ячейках памяти первого 2, второго 7 и третьего 17блоков памяти записаны соответствен-но значения факторов и откликов поосновной и вспомогательной выходнымпеременным, После этого командныйблок 11 отключается по второму входу, а на втором его выходе появляется командный сигнал, Это происходитследующим образом,с Начиная с момента пуска системымул ьтивибр атор 62 (фи г. 9) команд;ного блока 11 генерирует импульсы спериодичностьюс, , Счетчик 63 считает количество импульсов, сигналыо которых поступают на его вход свыхода мультивибратора 62. Послегенерации (1+1)-го импульса и, следовательно, после окончания формирования и реализации всех (1+1)-хвоздействий, согласно исходному плану эксперимента, на выходе счетчика63 появляется управляющий сигнал,который поступает на третий вход переключателя 60 (фиг. 9) командногоблока 11, после чего он закрываетсяпо второму входу и открывается попервому, Управляющий сигнал с выходасчетчика 63 через второй вход переключателя 65 также поступает навход генератора бб единичных сигналов, который генерирует командныйсигнал, поступающий на второй выход 71 командного блока 11,Таким образом, командный блок 11 отключается по второму входу, а на его втором выходе появляется командный сигнал,50 7 1287Это состояние является исходнымдля осуществления собственно процесса оптимизации,Первый шаг поиска оптимальногорежима работы объекта 13 управления 5начинается в момент подачи командного сигнала со второго выхода 71(фиг. 9) командного блока 11 ыа второй вход 25 (фиг, 2) анализатора 8выхода объекта, 10Этот сигнал дает команду на выделение наихудшего отклика, Со второговхода 25 анализатора 8 выхода объекта сигнал поступает на управляющиевходы ключей 23 и открывает их.15На выходе схемы выбора максимальной из нескольких переменных 21 кэтому моменту формируется сигнал означении наихудшего отклика у выбранного из всех значений откликову, Сигналы о значении откликов у1поступают по первому входу 24 анализатора 8 выхода объекта, Сигнал означении наихудшего отклика у с выхода схемы выбора максимальной изнескольких переменных подается напервые входы схем 22 совпадения(фиг, 2). На вторые входы этихсхем совпадения поданы сигналы означениях откликов у., На выходеГ 301схемы совпадения 22, у которой совпали сигналы, поданные на ее входы,появляется управляющий сигнал Этотсигнал через открытый ключ 23 посту- ..пает на первый выход 26 и второй выТаким образом, анализатор 8 выхода объекта выделяет номер наихудшего отклика у, . Сигнал о номере наихудшего отклика у со второго выОхода анализатора 8 выхода объекта подается на второй вход второго блока 7 и третьего 17 блоков памяти,. С. первого выхода анализатора 8 выхода объекта этот сигнал подается на первый вход анализатора 9 входа объекта. В нем происходит выделение значений факторов, соответствующих наихудшему отклику у , Это происходит следующим образом.С первого выхода 26 (фиг. 2) анализатора 8 выхода объекта сигнал о номере выделенного наихудшего отклика у, поступает на первый вход 29 (фиг, 3) анализатора 9 входа объекта. При этом включается соответствующий номеру наихудшего отклика уО 03 8генератор 28 единичных сигналов. На выходе 30 (фиг, 3) анализатора 9 входа объекта появляется сигнал о номере реализации факторов Х, вспомогательной выходной переменной уО соответствующих наихудшему отклику уфТаким образом, анализатор 9 входа объекта выделяет номера реализации факторов Х вспомогательной выходной переменной у , соответствующих наихудшему значению отклика у, .Сигнал о номере реализации факто" ров Х соответствующей наихудшему отклику у , подается на первый входО фвторого сумматора 10, На второй вход сумматора 10 с выхода первого блока 2 памяти подаются сигналы о значениях всех факторов Х., Второй сумматор 1 О вычисляет новые значения факторов по формуле:2Х,=-Х + - Х1=1 Это происходит следующим образом,На первый вход 57 (фиг, 8) второго сумматора 10 поступает сигнал о номере реализации факторов Х ., НаЭб второй вход 58 сумматора 10 поступают сигналы о значениях всех факторов Х, На вход одного из переклю 1чателей 55 подается сигнал о значении факторов Х . Сигнал о номере реализации факторов Х поступает на управляющий вход именно этого переключателя. При этом переключатель переключается на первый выход и сигнал о значении факторов Х, поступает на первый вход сумматора 56На входы всех остальных переключателей поданы сигналы о значениях всех факторов Х кроме Х . При поступлении сигнала о номере реализации факторов Х, они переключаются на вторые входы и сигналы о значении всех факторов, кроме Х ,поступают на остальные входы сумматора 56 (фиг. 8). Сумматор вычисляет значения факторов Х , на следующий шаг оптимизации. Таким образом, сумматор 10 вычисляет новые значения факторов Х, на следующий шаг оптимизации,Сигнал о номере реализации факторов Х., и вспомогательной выходной переменной у , соответствующихЬсПоотклику у, с выхода анализатора 9Овхода объекта подается также на вто 912 рой вход третьего сумматора 17, На второй вход третьего сумматора 18 с выхода третьего блока 17 памяти поступают сигналы о всех значениях вспомогательной выходной переменной у." . Третий сумматор 18 рас 1считывает прогнозируемое значение вспомогательной выходной переменной в новой вершине симплекса при значении факторов Х +,.по формуле:кк+1 о К Третий сумматор 18 устроен иработает аналогично второму сумматору 10,Сигнал о номере реализации факторов Х соответствующей наихудшемуотклику у также подается на второй вход первого блока 2 памяти,где информация об этой реализациистирается в соответствующей ячей"ке, Это происходит следующим образом.С выхода 30 (фиг, 3) анализатора 9 входа объекта сигнал о номеререализации факторов Х соответствующей отклику у , поступает навторой вход 43 (фиг, 5) первого блока 2 памяти, Далее этот сигнал череззвено 40 запаздывания поступает науправляющий вход ключа 38, соответствующего реализации Х Время запаздывания звена 40 равно Т Поступление этого сигнала вызывает открытие ключа 38, соответствующегореализации факторов Х , и стираниеинформации об этой реализации в соответствующей ячейке 39 первого блока 2 памяти,Таким образом, информация о реализации факторов Х , соответствующейнаихудшему отклику у стирается вячейке первого блока 2 памяти,Сигнал о номере наихудшего отклика у со второго выхода анализатора8 выхода объекта поступает на второйвход второго блока 7 памяти, Приэтом в соответствующей ячейке стирается информация о наихудшем отклике у , Это происходит следующим образом.Со второго выхода 27 (фиг, 2)анализатора 8 выхода объекта сигналпоступает на второй вход 49 (фиг. 6)второго блока 7 памяти, открывая соответствующий отклику у ключ 47.В соответствующей ячейке происходитстирание информации о значении у, .871031 О 50 55 10 15 20 25 30 35 40 45 Ячейка готова к запоминанию информации, которое произойдет при размыкании ключа 47,Сигнал о номере наихудшего отклика у и соответствующего ему значеания вспомогательной выходной пере менной со вторЬго выхода анализатора 8 выхода объекта подается такжена второй вход третьего блока 17памяти, При этом в соответствующейячейке стирается информация о значении вспомогательной выходной песПременной у , соответствующей отоклику уУстройство и работа третьегоблока 17 памяти аналогичны устройству и работе второго блока 7 памяти.Сигнал о вычисленных значенияхфакторов Х,подается на первыйвход комнадного блока 11, второйвход первого элемента 3 сравненияи на третий вход первого блока 2памяти, где записывается в освободившуюся ячейку, Запись происходитследующим о бр аэом.Сигнал о вычисленном значенииХс выхода 59 второго сумматора 10 подается по третьему входу 44первого блока 2 памяти и через открытый ключ 38 в свободную ячейку39 первого блока 2 памяти и записывается в ней,Таким образом, в первый блок памяти записан сигнал о значенияхвычисленных факторов Х. Этот жесигнал подан на первый вход элемента 3 сравнения и второй вход первого сумматора 5,С выхода третьего сумматора 18сигнал о спрогнозированном значении вспомогательной выходной перел Вепменной у подается на второйК 1вход второго элемента 19 сравнения,первый вход второго переключателя16 и четвертый вход первого сумматора 5. В первом элементе 3 сравненияпроисходит сравнение сигнала о вычисленных значениях факторов Х, с сигналом о значении ограничений Х, на область оптимальных значений управляющих воздействий, Сигналы о значении этих ограничений поступают с первого выхода блока 4 задания ограничений.Во втором элементе 19 сравненияпроисходит сравнение сигнала о спро128 оптимальных значений управляющих воздействий, сигнал о которых подается на первый вход первого сумматора 5 с пер 55 гнозированном значении вспомогательК Пной выходной переменной унак 1очередной шаг оптимизации с сигналом о значении ограничений на вспомогательную выходную переменнуювсу, , Сигнал о значении этих ограничений поступает со второго выходаблока 4 задания ограниченийПри этом возможны две ситуации.Рассмотрим первую, Если рассчитанные значения факторов Хи спрогнозированное значение вспомогательной выходной переменной у удовКфлетворяют ограничениям на выходеэлементов 3 и 19 сравнения формируются разрешающие командные сигналыи на выходе элемента И 20 формируется разрешающий командный сигнал,Этот сигнал поступает на третийвход командного блока 11, открываяего по второму входу. Сигнал о значении Х с выхода командного блока 11 поступает на регулятор 12 иреализуется на объекте 13 управления. Соответствующий ему отклик ук+с управляемого выхода объекта 13управления через первый датчик 14и второй вход переключателя 6 попервому входу записывается в свободную ячейку второго блока 7 памяти.Это осуществляется следующим образом.Командный сигнал с выхода элемента И через третий вход 69 (Фиг, 9)командного блока 11 поступает на управляющий вход ключа 61. Кроме того,сигнал через третий вход 36 первогопереключателя 6 поступает на управляющий вход второго ключа 33 и через элемент НЕ 31 - на управляющийвход первого ключа 32,После этого ключи 33 (фиг. 4) и61 (фиг. 9) открыты, а ключ 32 закрыт. Сигнал о значении Х черезключ 61 и первый вход переключателя60 поступает на первый выход 70(фиг, 9) командного блока 11, далеена вход регулятора 12 .и на входобъекта 3 управления.Сигнал о значении отклика Хс выхода первого датчика 14 по второму входу 35 (фиг, 4) переключателя6 через открытый ключ 33 передаетсяна вход 37 переключателя 6, Далеесигнал по первому входу 50 (фиг. 6)второго блока 7 памяти через открытый ключ 47 записывается в свободнуюячейку 48 (фиг, 6) второго блока 7памяти,7103Разрешающий командный сигнал свыхода элемента И 20 также поступает на третий вход второго переключателя 16После этого переключатель 16 аналогично переключателю 6 закрыт по первому входу и открыт по второму, С выхода второгодатчика 15 через второй вход второго переключателя 16 сигнал о зна 10 чении вспомогательной выходной переменной у подается и эаписыва" МК 1ется по первому входу в свободнуюячейку третьего блока 17 памяти,Процесс записи у"," аналогиченпроцессу записи уТаким образом, вычисленные значения факторов Х + реализуются наобъекте управления, а соответствую 20 щие этой реализации Хоткликиу и у записываются в ячейкахК+ К+1соответственно второго 7 и третьего 17 блоков памяти,При второй ситуации, когда вы 25 численное значения факторов илиспрогноэированное значение вспомогательной выходной переменной у "не удовлетворяют наложенным ограничениям, на выходе элемента И 20З 0 формируется командный запрещающийсигнал. С выхода элемента И 20 э,отсигнал поступает на третий вход командного блока 11, закрывая его попервому входу, Кроме того, этот сигнал поступает на третий вход переключателей 6 и 16 закрывая их повторому входу и открывая по первому.После этого через первый вход перво-.го переключателя 6 по первому входу40 в свободную ячейку второго блока памяти 7 подается и записывается сигнал о значении штрафа. Штраф рассчитывается в первом сумматоре 5:где 8(Х , у ) - значение функциикФ ф К+50 штр афа;Х - значение ограниРчений на область128 вого выхода блоказадания ограничений;значение ограниче-, ний на вспомогаУ тельную выходнуюпеременную, сигнал о котором подается на третийвход первого сумматора 5 со второго блока 4 задания ограничений;а, а - коэф 4 яциенты.Это происходит следующим образом,Запрещающий командный сигнал свыхода элемента И 20 через третийвход 69 (фиг, 9) командного блока11 поступает на управляющий входключа 61 командного блока 11, черезтретий вход 36 - на управляющий входключа 33 и через элемент НЕ 31 - науправляющий вход ключа 32 (фиг. 4)первого переключателя 6, После это-го ключи 33 и 61 закрыты, а ключ 32открыт,Через первый вход 34, ключ 32 (Фиг, 4) первого переключателя 16, первый вход 50, ключ 47 в свободную ячейку 48 (фиг. 6) второго блока памяти 7 записывается сигнал о значении штрафа, Кроме того, через первый вход второго переключателя 16 по первому входу в свободную ячейку третьего блока 17 памяти подается с выхода третьего сумматора 18 и записывается сигнал о спрогнозированном значении вспомогательной выходнойд веппеременной у , Запись этого сигк+нала осуществляется аналогично записи штраФа Я(Х у )Таким образом, вычисленное значение факторов Х не реализуется на объекте, Вместо отклика ув ячейку второго блока 7 памятй записывается сигнал о значении штрафа, а вместо отклика у в ячейку третьегоК+1блока 17 памяти записывается спрогнозированное значение вспомогатель." Ьса ной выходной переменной у,к+1При этом первый шаг поиска оптимального режима заканчивается. Последующие итерации осуществляются аналогично первой, начиная с подачи командного сигнала со второго выхода 7103 14командного блока на второй вход анализатора выхода объекта 8,Командный сигнал формируется следующим образом.После реализации исходного планаэксперимента и одновременной генерации мультивибратором 62 (фиг. 9)(ф+1)-го импульса на входе счетчика63 формируется управляющий сигнал10 Этот сигнал поступает на вход звена64 запаздывания, время запаздываниякоторого Т ( 7 7 ). С выхода звена 64 запаздывания сигнал поступаетна третий вход переключателя 65,после чего он накрывается по второму входу и открывается по первому,При этом на вход генератора единичных сигналов 66 подключается выходмультивибратора 62, генерирующегоимпульсы с периодичностью ь , На выходе генератора единичных сигналов66 формируется командный сигнал,поступающий на второй выход 71(Фиг, 9) командного блока 11.Таким образом, к концу первогошага оптимизации на втором выходекомандного блока 11 Формируется командный сигнал, подаваемый на второйвход анализатора 8 выходного объек 3 О та.В процессе работы системы осуществляется отражение симплекса и происходит последовательное улучшениеотклика, Оптимальный режим находит 35 ся с учетом ограничений на областьоптимальных значений управляющихвоздействий и ограничений на значения вспомогательной выходной переменной.40 В окрестностях экстремума симплекс совершает колебательные движения в оптимальной области, Если оптимальная область объективно дрей Фует, система Отслеживает этот дрейф. формула изобретения Система оптимизации режимов ра О боты объекта, содержащая блок планирования эксперимента, первый блокпамяти, первый элемент сравнения,последовательно соединенные блок задания ограничений, первый сумматор,55 первый переключатель, второй блокпамяти, анализатор выхода объекта,анализатор входа объекта, второйсумматор, командный блок и регулятор, подключенный выходом к входу287115объекта управления, причем выход блока планирования, эксперимента соединен с первым входом первого блока памяти и вторым входом командного блока, второй выход которого подключен к второму входу анализатора выхода объекта, соединенного вторым выходом с вторым входом второго блока памяти, выход анализатора входа объекта подключен к второму входу 10 первого блока памяти, выход которого соединен с вторым входом анализатора входа объекта и вторым входом первого сумматора, подключенного выходом к третьему входу первого блока памяти. и второму входу второго сумматора, первый вход первого элемента сравнения соединен с первым выходом блока задания ограничений, а второй вход - с выходом первого 20 сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения, введены первый и второй датчики, а также последовательно соединенные второй. переключатель, третий блок памяти, третий сумматор,оз 16второй элемент сравнения и элементИ, причем вход первого датчика соединен с управляемым выходом объектауправления, а выход - с вторым входом первого переключателя, вход второго датчика связан с вспомогательным выходом объекта управления, второй выход блока задания ограниченийподключен к третьему входу второгосумматора и первому входу второгоэлемента сравнения, выход третьегосумматора соединен с четвертым входом второго сумматора и первым входом второго переключателя, второйвход которого подключен к выходувторого датчика, выход анализаторавхода объекта соединен с вторым входом третьего сумматора, а второй выход анализатора выхода объекта - свторым входом третьего блока памяти,выход первого элемента сравненияподключен к второму входу элементаИ, выход которого связан с третьимивходами командного блока, а такжепервого и второго переключателей.
СмотретьЗаявка
3841244, 10.01.1985
СИБИРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
КАЛИНОГОРСКИЙ НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, МЕЛЬНИК ГРИГОРИЙ БОРИСОВИЧ, ШЕРЫШЕВ ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, АНИСИМОВ ГЕНАДИЙ ЯКОВЛЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 13/00
Метки: объекта, оптимизации, работы, режимов
Опубликовано: 30.01.1987
Код ссылки
<a href="https://patents.su/12-1287103-sistema-optimizacii-rezhimov-raboty-obekta.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система оптимизации режимов работы объекта</a>
Предыдущий патент: Экстремальный регулятор
Следующий патент: Адаптивный регулятор с регулируемой обратной связью
Случайный патент: Способ возведения свайного фундамента