Устройство для решения задачи оптимального распределения ресурсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДВИЛЬСТВУ 1 1674049 Сааз Саветсных Сацыалыстыцескых зеспублык, Кл,06 6 7/48 атввннвй камктетСССРам нздбрвтвннйаткрытнй заявки при инеи(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Р ОВ Цель изобретения - упрощение устройства иповышение точности. Указанная цель достигается тем, Что в устройство сведены блок задания множителей Лагранжа, дифференцируюший блок, индикатор экстремума, масштабные блоки, пако.5 питель затрат, блок контроля ограничений, второй и третий переключатели, сигнальные входы которых соединены междусобой и являются входом устройства. Выход третьего переключателя подключен к входу интегратора, выход коб торого подсоединен к входу блока задания мно.жителей Лагранжа, подключенного к соответствующему входу сумматора, выход которого со.единен с выходомдифференцирующего блока, выход которого через Лифференцирующий блок 1 з соединен с входом индикатора экстремума, выход которого подключен куправляющим входам второго и третьего переключателя, выходы второго переключателя через масштабные блоки подключены к входам накопителя затрат, выход которого соединен с входом блока контроля ограничений.Структурная схема устройства приведена начертеже. ния является поиска решеИзобретение относится к вычислительнойтехнике и предназначено для решений задачиоптимального распределения ресурсов;Известен аналоговый оптимизатор, содержа.щий блоки нелинейности, выходы которых соединены с выходами блока перемножениябло.ки умножения на постоянный коэффициент, выходы которых связаны с входами сумматора ивходами блоков нелинейности, и переключатель.Кроме того, он содержит блоки установки за.трат, блок развертки и блок измерения градиента (1.Недостатком такого оптимизатора являетсяневозможность получения точного решения.Наиболее близким техническим решением кизобретению является аналоговьп оптимизатор,содержащий интегратор; выход которого подклю,чен ко входу первого переключателя, соединенного со входами блоков воспроизведения нели.нейности, выходы которых подсоедийены к вхбдам сумматора 2).Недостатком известного решесложность структуры и процедурыния,г. ЪВЧРР. ь -,айви:, 4,ЕлабыЬфчотека г 1 Е 4674049 О =гп 1 л Е Я (х),Х 30 Формула изобретения Устройство содержит первый, второй и третий переключатели 1, 2, 3, блоки воспроизведе. ния нелинейности 4, -4 х, блокзадания множи. телей Лагранжа 5, сумматор 6, дифференциру. юший блок 7, индикатор экстремума 8, интегратор 9, масштабные блоки 10, - 10 к, накопитель затрат 11 и блок контроля ограничений 2,УстройствЬ предназначено для реп 1 ения цтирокого класса задач нелийеиного йрограммирова.ния, сводящихся к нахождению минимума функции при ограниченияхкХ д,х. В.=11 1Для решения этой задачи в устройСтве исполь.зуется метод множителей Лагранжа, что позво.пило свести задачу поиска экстремума функции к переменных к поиску экстремума к функций одной переменной для заданного значения множителя Лагранжа Л. Функция Лагранжа имеет "вид к0 (, Ь) = Е лЬ )+ Яду ху 1,хОптимальные значения хт (= 1,2.к) при .заданном Л находятся йз решения уравнения Устройство работает в следующем образом,В исходном положении переключатель 2 ипереключатель 3 соединяют источник входногосигнала со входом интегратора 9 для заданияаргументов оптимизируемой функции и черезмасштабные блоки 10, - 10 х со"входом накопителя затрат 11, Интегратор 9 и накопитель 11установлены в нулевое состояние. Переключаютель 1 подсоединяет выход интегратора 9 ковходу соответствующего блока "восйройзведениянелинейности (4 - 4). На блоке 5 устанавлива-етсяпервоначальное значение множителя Лагранжа.Л, = Лт 1,.Сигнал с выхода интегратора 9 подается навход блока 5 и через переключатель 1 на входблокавоспроизведения нелинейности 4,. Сигналы с выходов этих блоков Суммйруются сум.матором 6 и поступают на вход дифферейцирующего блока 7. Блок 7 вырабатывает сигналпропорциональной производнбй функции1 ц 1 (х,) + Л, х, , Этот сйгнал ткУстуттает на ин.дикатор экстремума 8, который прйпеременезйака йройзводной йодает" сигйал "йа"йеремюча.тели 2, 3. Переключатели 2, 3 снимают входнойсигнал с входа интегратора 9. На выхбдеинтегратора 9 имеем сигнал пропрциональиый ойтиМальному значению рассматриваемой переменной при выбранном значении Л, а на выходе накопи. теля 11 текущее значение затрат. 11 ереключатели 1, 2 устанавливаются в следующее по порядку положение, интегратор 9 устанавливается в нулевое положение. Индикатор экстремума 8 возвращается в исходное положение, Такая проце"дура повторяется для всех переменных. В слу -чае, если "при"определении оптимального значе. 10 ния некоторой переменной нарушается ограниче.ние (значение сигнала на выходе накопителя 11 больше О), то выбирается новое (большее) зна.чение Л и процедура повторяется, Если,1 д 1 х( О,1=тто выбирается новое (меньшее) значение Л и 15 процедура повторяется, В случае, если выполняется условием дх = О, то процесс определения Л прекращается, Точность выполнения этого ус.ловия определяется точностью задания множите.лей Лагранжа и точностью блока контроля огра.20 ничений 12, Для определения оптимальных зна"чениййу оптимизируемых фукнций необходимо повторить процедуру поиска, но уже при известных выбранных Л 1 = Лспо), Эти значения хможно проконтролировать по вольтметру, подключенно.25 му к выходу интегратора 9; Благодаря введению новых блоков и связей упростилась структура устройства и повысилась точностьщи одновременном сокращении процедуры поиска,35Устройство для решения задачи оптимально.го распределения ресурсов, содержащее интегра"тор; выход которого подключен ко входу первого переключателя, выход которого соединенсо входами блоков воспроизведения нелинейностй"выходы которых соединены с соответству ющими"входамисумматора, отличающеесятем, что, с целью упрощения устройства и повышения точности, в него введены блок заданиямножителей Лагранжа, дифференцирующий блок,ийдикатор экстремума, масштабные блоки, накопитель затрат, блок контроля ограничений,второй и третий переключатели, сигнальные вхо." дьт"которых соединены между собой и являются входом устройства;выход третьего переклюсчателя подключен" к входу интегратора, выход Мкоторого подсоединен к входу блока заданиямножителей Лагранжа, выход которого подключен к соответствующему входу сумматора, выход которого через дифференцирующий блок 55соединен с входом индикатора экстремума, вы. - ход которого подключен к управляющим входамвторого и третьего переключателя, выходы вто "рого переключателя через масштабные блоки674049 Составитель А, ЯицТехред О, Андрей ктор Н, Стец дактор С, Равв Тираж 779И Государственного ко лам изобретений и откр , Москва, Ж, Раушск аказ 4081/4 1 ИИП 1130 ал ППП фПатент, гУжгород, ул. Проектн 5которого соединен с входом блока контроля ограничений,Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе б 1, Авторское свидетельство СССР Но 419917,кл. 6 06 б 7/122, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР Хф 475630,кл, О 06 6 7/48, 1975.