Аналоговое вычислительное устройство для оптимизации структуры производственных систем

(1) 459784 Союз ьоветских Соиналистически Реопу 5 лнн(51) М. Кл. 6 06 о 7/62 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехническийинститут им, Серго Орджоникидзе(54) АНАЛОГОВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СТРУКТУРЪ ПРОИЗВОДСТВЕННЪХ СИСТЕМ1Изобретение относится к области специализированных аналоговых вычислительных машин и предназначено для моделирования процессов в структурных подразделениях производственных систем.Известно аналоговое вычислительное устройство для оптимизации режима, содержащее функциональные преобразователи, сумматоры, интеграторы, коммутатор, блок стабилизированного напряжения, блок сравнения и блок управления коммутатором.Однако такое устройство не позволяет моделировать обратные связи и элементы запаздывания в системе, а также решать уравнения, содержащие логические переключательные функции.Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей устройства.Эта цель достигается тем, что в устройство введены блоки задержки, логический блок. и блок управления устройством, выходы которого соединены с соответствующими функциональными преобразователями, Выходы функциональных преобразователей через последовательно соединенные первые сумматоры и блоки задержки подключены ко входам первых интеграторов, выходы которых подключены к блоку коэффициентов, коммутатору и к первым входам вторых сумматоров. Выход блока коэффициентов через последовательно соединенные логический блок, блок управления коммутатором, коммутатор и третий сумматор подсоединен ко вторым входам вторыхсумматоров, выходы которых через блоки за 5 держки подключены ко вторым входам первых сумматоров. Выходы функциональныхпреобразователей и блока стабилизированного напряжения подключены через интеграторк первому входу компаратора, второй вход коИ торого соединен с выходом блока стабилизированного напряжения. Третий вход компаратора соединен с выходом третьего сумматора,а выход - с блоком управления устройством.Функциональная схема устройства для слу 5 чая двух подсистем приведена на чертеже.Устройство содержит функциональные преобразователи 1, 2, сумматоры 3 - 7, блокизадержки 8 - 11, интеграторы 12 - 14, блоккоэффициентов 15, логический блок 16, блок20 управления коммутатором 17, коммутатор 18,блок стабилизированного напряжения 19,компаратор 20 и схему управления устройством 21,Все перечисленные узлы являются тнповы 25 ми элементами аналоговой вычислительнойтехники,Предлагаемое аналоговое вычислительноеустройство моделирует работу несколькихподсистем производства, выпускающих совмеЗО стную продукцию. Доля продукции каждой3подсистемы в готовой продукции всей производственной системы учитывается с помощью коэффициентов кооперации, величины которых устанавливаются в блоке коэффициентов 15,Производительностью подсистем (т. е, функция интенсивности деятельности по времени) воспроизводится.функциональными преобразователямп 1 и 2. Инерционность производственных процессов моделируется в каждой подсистеме один раз блоками задержки 8 и 9. Накопление готовой продукции подсистем реализуется интеграторами 12 и 13, Коммутатор 18 обеспечивает поступление продукции подсистем в готовую продукцию производственной системы, накапливаемую на выходе сумматора 5. Коммутацию выполняет блок управления коммутатором 17, который осуществляет переключение в соответствии с выходными сигналами логического блока 16.Для регулирования производительности каждой подсистемы из готовой продукции системы выделяются пропорциональные части, внесенные каждой подсистемой, которые вычитаются сумматорами б и 7 из готовой продукции подсистем, накапливаемой интеграторами 12 и 13. Для моделирования инерционности информационных процессов в подсистемах служат блоки задержки 10 и 11. Управление производительностью каждой подсистемы аддитивно и реализуется сумматорами 3 и 4,Схема управления устройством 21 совместно с блоком опорных стабилизированных напряжений 19, компаратором 20 и интегратором 14 управляет работой устройства.Предлагаемое устройство прекращает работу по одному из трех сигналов, которые поступают в схему управления 21 из компаратора 20. Эти сигналы формируются на выходе компаратора после сравнения в нем опорных уровней напряжений блока 19 со входными сигналами компаратора 20.В первом режиме работы компаратор вырабатывает управляющий сигнал, когда выходное напряжение сумматора 5 достигает определенного опорного уровня, задаваемого блоком напряжения 19, Такой режим соответствует выработке производственной системой заданного объема готовой продукции.Второй режим работы устройства соответствует исчерпанию производственной мощности (т. е, производительности) подсистемы. Для этого выходы функциональных преобразователей 1 и 2 подключены через интегратор 14 к компаратору 20.5 10 15 Третий режим работы - моделирование заданного периода времени, выполняется интегратором 14. Г 1 ри этом масштаб времени устанавливается величиной выходного напряжения блока 19.При необходимости повторения решения схему приводят в исходное положение, задают значения параметров в блоках коэффициентов и запускают модель с помощью схемы управления устройством 21,Предлагаемое устройство двух подсистем смоделировано на двух совместно работающих АВМ МН, Инерционность производственных процессов задается звеном запаздывания второго порядка, время решения не превышает 120 сек. В качестве коммутатора использовано реле, а коэффициент кооперации равняется 0,5. 20 25 30 35 40 4550 Предмет изобретенияАналоговое вычислительное устройство для оптимизации структуры производственных систем, содержащее функциональные преобразователи, сумматоры, интеграторы, блок стабилизированного напряжения, блок коэффициентов, блок управления коммутатором и коммутатор, отличающееся тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, в устройство дополнительно введены блоки задержки, логический блок и блок управления устройством, выходы которого соединены с соответствующими функциональными преобразователями; выходы функциональных преобразователей через последовательно соединенные первые сумматоры и блоки задержки соединены со входами первых интеграторов, выходы которых подключены к блоку коэффициентов, коммутатору и к первым входам вторых сумматоров; выход блока коэффициентов через последовательно соединенные логический блок, блок управления коммутатором, коммутатор и третий сумматор подсоединен ко вторым входам вторых сумматоров, выходы которых через блоки задержки подключены ко вторым входам первых сумматоров, причем выходы функциональных преобразователей и блока стабилизированного напряжения подключены через интегратор к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом блока стабилизированного напряжения; третий вход компаратора соединен с выходом третьего сумматора, а выход компаратора подключен к блоку управления устройством,Заказ 792/13 Изд. ЛЪ 418 Тираж 679 Подписное Е 1 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2