Устройство для прогнозирования технологических параметров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 23/ 50 4 С 06 Р 15/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСКОМУратурное опреик случайных про1972, с. 63 ство СССР /34, 1983.ство СССР 7/38, 1984,видетель С 06 6 7 видетель С 06 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3933024/24-2422.07.8515.02.87. Бюл. У 6Государственный всесоюзныйальный научно-исследовательинститут комплексной автоматизации(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и, в частности, к автоматическому прогнозированию технологических параметров, необходимых для оптимального управления объектами и случайным образом изменяющихся во времени. Цель изобретения - повышение точности устройства, Сущность изобретения состоит в том, что за счет аппаратурной реализации полной математической модели случайного процесса, включающей как стационарную, так и нестационарную составляющие, и адаптации к реальному процессу повышается точность прогноза технологических ( параметров, осуществляемого по од. ной реализации случайного процесса с проверкой по критерию Фишера, 2 ил.1290360 35 40 50 55 Изобретение относится к автоматическому управлению.технологическими процессами и, в частности, к автоматическому прогнозированию технологических параметров, необходимых для оптимального управления объектами и случайным образом изменяющихся во времени.Цель изобретения - повышение точности устройства.Сущность изобретения состоит в том, что за счет аппаратурной реализации полной математической модели случайного процесса, включающей как стационарную, так и нестационарную составляющие, более точного моделирования стационарной составляющей и адаптации к реальному процессу повьпяается точность прогноза технологических параметров, осуществляемого на основе одной реализации с проверкой по критерию Фишера. При этом коэффициенты аавторегрессионной модели стационарной составляющей случайного процесса и-го порядка определяются как корни системы линейных алгебраических уравнений с помощью известного цифровероятностного устройства.На фиг,1 и 2 представлено предлагаемое устройство.Устройство (фиг,1) содержит блок 1 ввода данных, узел 2 расчета прогнозных значений, блок 3 индикации, двухпозиционный переключатель 4, первый генератор 5 тактовых импульсов, первый делитель 6 частоты, первый измеритель 7 среднего значения случайного процесса, первый алгебраический сумматор 8, коррелятор 9, первый блок 10 памяти, второй генератор 11 тактовых импульсов, вычислитель 12 коэффициентов, вычислитель 13 критерия окончания счета, блок 14 сравнения, второй блок 15 памяти, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ. Узел 2 расчета прогнозных значений (фиг.2) состоит из второго измерителя 18 среднего значения случайного процесса, второго алгебраического сумматора 19, блока 20 умножения, накапливающего сумматора 21,третьего генератора 22 тактовых импульсов и второго делителя 23 частоты,Устройство рабртает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 2Сигналы с датчиков объекта поступают в блок 1, Считывание из блока1 осуществляется генератором 5 иделителем 6 частоты при поступлениисигнала (в случае необходимости рассчитывать новые значения коэффициентов авторегрессии а(п) с выхода блока 4. В противном случае управляющийсигнал с выхода блока 4 поступает вузел 2.В измеритель 7 поступают сигналыс выходов блока 1 и делителя 6 частоты. Производится оценка тренда,как среднего арифметического последовательности значения на каждом из1 заданных интервалов постоянства спомощью известных средств,На вход сумматора 8 подаютсясигналы с выходов блока 1 и изме,рителя 7Вычитанием из элементоврассматриваемой последовательностисоответствующих значений тренда формируется стационарная составляющаядля 1 временных интервалов,Сигнал с выхода сумматора 8 поступает в коррелятор 9. Полученные внем корреляционные функции хранятсяв блоке 15 памяти и поступают оттудав вычислитель 12, где определяютсякоэффициенты а авторегрессионноймодели стационарной составляющейпроцесса как корни системы алгебраических уравнений с помощью известного устройства. Для определения порядка авторегрессии, т.е, числа и, используется критерий Фишера Р(п). В последовательно соединенных вычислителе 13, выполненном по известной схеме, и блоке 14 определяется значение этого критерия и проверяется условие Р(п)0. В случае выполнения последнего условия коэффициенты авторегрессии а поступают в блок 10, В противном случае сигнал с выхода блока 14 поступает на вход генератора 11, с которого выдается сигналдля расчета коэффициентов авторегрессии а,Управление считыванием информации из элементов узла 2 и блока 1 осуществляется генератором 22 и делителем 23 частоты по сигналу с выхода переключателя 4.В измерителе 18, на вход которого поступают сигналы с блоков 1 и 23, определяется оценка тренда ш на текущем интервале постоянства:В сумматоре 19, сигналы в который поступают с блоков 1, 23 и 18, определяется стационарная составляющаяслучайного проЦессадля текущего интервала постоянства:=- щ,= 1, ..,1.с В блоке 20 рассчитываются и слагаемых уравнения авторегрессии для. = а +1 ан .1 а 20 п для чего на вход блоксигналы с блока 10 иСигналы с выходов блопоступают в сумматорвляется расчет прогно+, технологическогопредставляющего собойтренда щ на текущемстационарной составля ступаюра 10.и 20 суммат ков 18 21, гд экого осущесначения парам тра,оценкиле 6 и сумму интерв-- в, +а,1-и 1 поступает наый выдает оперчение технологи Сигнал с блоквход блока 3, ко тору прогнозное з ческого процесса,и з обретения о р Устройство для прогнозирования технологических параметров, содержащее последовательно соединенные геСнератор тактовых импульсов и делитель частоты, а также блок ввода данных, узел расчета прогнозных значений, первый блок памяти и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я 4 тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит двухпозиционный переключатель, второй генератор тактовых импульсов, два элемента ИЛИ и последовательно соединенные первый измеритель среднего значения случайного процесса, первый алгебраический сумматор, коррелятор, второй блок-памяти, вычислитель коэффициентов, вычислитель критерия окончания счета и блок сравнения, соединенный первым и вторым выходами соответственно с входом первого блока памяти и с первым входом пер вого элемента ИЛИ, второй вход и выход которого связаны соответственнос командным выходом второго блокапамяти и с входом запуска второгогенератора тактовых импульсов, подключенного выходом к входу управления считыванием второго блока памяти, информационный вход первого измерителя среднего значения сяучайного процесса и второй вход первого соединенного щ входом и выс выходом втонего значения и с входом блок од блока умноже первого блока ливающего сумматора вторым информационн ходом соответственн рого измерителя сред случайного процесса индикации, второй в ия связан с выходо н алгебраического сумматора объединеныи подсоединены к информационному выходу блока ввода данных, управляющийвход первого измерителя среднегозначения случайного процесса соединен с первым управляющим выходом первого делителя частоты, второй управляющий выход которого подключен через второй элемент ИЛИ к тактирующему входу блока ввода данных, первые контакты двухпозиционного переключателя соединены с входом запуска первого генератора тактовых импульсов,узел расчета прогнозных значенийсодержит второй измеритель среднегозначения случайного процесса, второй.алгебраический сумматор, блок умножения, накапливающий сумматор, третий генератор тактовых импульсов ивторой делитель частоты, первый управляющий выход которого соединен стактирующими входами второго измерителя среднего значения случайногопроцесса и с тактирующим входом второго алгебраического сумматора, второй управляющий выход второго дели,теля частоты связан с вторым входомвторого элемента ИЛИ и с вторымвходом управления считыванием второго блока памяти, информаЦионныйвыход блока ввода данных подключенк информационному входу второго измерителя среднего значения случайного процесса и к первому информационному входу второго алгебраическогосумматора, второй информационныйвход и выход которого подсоединенысоответственно к выходу второго измерителя среднего значения случайногопроцесса и, через блок умножения - кпервому информационному входу накап5 12903 бО 6 оставитель С,Дехред М.Ходанич иденк ректор И. М актор З.Слиган каз 7905/49 ТиРаж 673 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5роектная, 4 зводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,памяти, а вторые контакты двухпозиционного переключателя подключены квходу запуска третьего генератора тактовых импульсов, соединенного выходом с входом второго делителя частоты.