Цифровой многомерный оптимизатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 899 СПУБЛИ 5 Ц 02 51) ОБ САНИ Я Т ЕЛЬСТВУ ОМУ С АВТ(56) Авторское свидЬЬ 515084, кл. О 05Авторское свид М. 41нститут механизацьского хозяйства етельство СССРВ 13/02, 1973.етельство СССРВ 13/00, 1978,НОГОМЕРНЫЙ ОПТ атиче- кстреНЕ 6,бл и функции сится к автоматичечастности к экстре- может быть испольции режима работы ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР М 807204, кл. 6 05(57) Изобретение относится к автскому управлению, в частности к Изобретение отн скому управлению, в мальным системам, и эовано для оптимиэ различных объектов,Цель изобретения - упрощение устроиства и повышение его быстродействия.На фиг,1 представлена структурная функциональная схема цифрового многомерного оптимизатора; на фиг,2 - принципиальная схема генератора импульсов и многоканального делителя частоты; на фиг.З - временная диаграмма работы устройства; на фиг.4 - графическая иллюстрация поисковой процедуры,Цифровой многомерный оптимизатор содержит (фиг,1) генератор 1 импульсов, реверсивнце счетчики 2, подключенные к объекту 3 оптимизации, многоканальный делитель 4 частоты, распределители 5 импуль 2мальным системам, и может быть использовано для оптимизации режима работы различных объектов. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия. Цифровой многомерный оптимизатор содержит генератор 1 импульсов, реверсивные счетчики 2,подключенные к объекту 3 оптимизации, многоканальный делитель 4 частоты, распределители 5 импульсов, элемент И-НЕ 6, блок 7 оценки фун- кции качества. Цель изобретения достигается за счет введения делителя 4, коммутаторов 5, элемента И-НЕ 6, 4 ил. сов, элемент И- ок 7 оценккачества.Распределитель 5 импульсов содержит первый 8 и второй 9 НЯ-триггеры, элементы И 10 и 11, элемент ИЛИ 12.Блок 7 оценки функции качества содержит элемент 13 сравнения и регистр 14:Многоканальный делитель 4 частоты (фиг.2) содержит счетчик 15, дешифратор 16, формирователь 17 импульсов, элементы ИЛИ 18 и 19.Рассмотрим работу устройства на примере двухфакторного поиска экстремума.В этом случае на выходах многоканального делителя 4 частоты формируются сигналы в соответствии с временной диаграммой на фиг,З,Устройство обеспечивает поиск оптимального режима работы объекта (максимум целевой функции) с использованием покоординатно-шаговой процедуры (фиг.4).10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Полный цикл варьирования каждой координаты осуществляется по принципу "шаг назад - два шага вперед - шаг назад", Таким образом, если ни один из пробных шагов цикла не приводит к увеличению отклика .(целевой функции), происходит возврат в исходную для цикла точку, Если после первого шага достигается положительный результат, остальные шаги цикла пропускаются, если нет, гтроводятся второй и третий шаги в положительном направлении. Если после третьего шага результат положителен, четвертый шаг цикла опускается.В рассматриваемом примере (фиг,4) исходное состояние объекта соответствует Уо/Х 1 = 7; Х 2 = 2), Первым импульсом с выхода 4, а (фиг,3) реверсивный счетчик 2,1 переводится в состояние 6, а триггер 8,1 - в состояние лог. "1", Учитываем представленный вид целевой функции; У 1Уо. Тогда на выходе блока 7 оценки целевой функции появляется лог, "1", которая возвращает триггер 8,1 в состояние лог, "0" и производит запись У 1 в регистр 14, Первый шаг - удачный, и остальные импульсы цикла варьирования на счетчик 2.1 не пропускаются. Импульс с выхода 4 б переводит реверсивный счетчик 2,2 в состояние Х 2 = 1, а триггер 8.2 - в состояние лог. "1". При этом значение отклика У 2 меньше У 1, следовательно, на выходе элемента 13 сравнения сохраняется лог. "0", т.к, на выходе элемента 13 устанавливается лог. "1", если У - Уь 10, и лог. "0, если % - Уь 1 фО. Тогда импульсы 4 пропускаются через элемент И 10,2 на тактовый вход "сложение" реверсивного счетчика 2.2. Первый из этих импульсов устанавливает реверсивный счетчик в состояние "2", что соответствует Уз, Так как Уз = У 1, а У 1 занесено в регистр 14, на выходе элемента 13 сравнения сохраняется лог, "0", но триггер 9.2 переключается в состояние лог, "1", Следующим импульсом реверсивный счетчик 2,2 переводится в состояние "3", отклик принимает значение У 4, Так как У 4 Уз, на выходе элемента 13 сравнения появляется лбг, "1", которая обеспечивает запись У 4 в регистр 14 и переводит триггер 9,2 в состояние лог. "0", тем самым блокируя импульс с выхода 41. Далее начинается следующий цикл варьирования параметров Х 1 и Х 2. Поиск продолжается, пока параметры не примут значений, соответствующих экстремальной точке, Критерием остановки является отсутствие положительного результата в цикле варьирования каждого иэ параметров, При этом все триггеры 9 оказываются в ,состоянии лог. "1", на выходе элемента ИНЕ 6 появляется лог. "0", и генератор 1 импульсов останавливается. Технико-зкономический эффект достигается как за счет снижения стоимости устройства, обусловленного упрощением конструкции, так и за счет зкономии, полученной в процессе эксплуатации устройства и обусловленной сокращением поисковых шагов, а следовательно, и времени выхода на оптимальный режим обьекта. Формула изобретения 1. Цифровой многомерный оптимизатор, содержащий генератор импульсов, реверсивные счетчики по числу каналов, подключенные выходами к входам обьекта оптимизации, выход которого соединен с входом блока оценки функции качества, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия, введены многоканальный делитель частоты, элемент И-НЕ и распределители импульсов по числу каналов, первый, второй и третий входы распределителей импульсов соединены поразрядно с выходами каждой из групп выходов многоканального делителя частоты, а четвертые их входы подключены к выходу блока оценки функции качества, первый и второй выходы каждого распределителя импульсов соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами соответствующего счетчика, третьи выходы распределителей импульсов подключены к входам элемента И-НЕ, подсоединенного выходом к входу останова генератора импульсов, подключенного выходом к входу многоканального делителя частоты.2. Оптимизатор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что распределитель импульсов содержит два ВЯ-триггера, два элемента И,элемент ИЛИ, первый вход распределителя импульсов соединен с входом установки в единичное состояние первого ВЗ-триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход распределителя импульсов подключен к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом первого ВЯ-триггера, а выходом - с первым выходом распределителя импульсоз и входом установки в единичное состояние второго ВЯ- триггера, выход которого через второй элемент И подключен к второму входу элемента ИЛИ, соединенного выходом с вторым выходом распределителя импульсов,третий вход распределителя импульсов подключен к второму входу второго элемента И, четвертый вход распределителя импульсов соединен с входами установки в нулевое состояние первого и второго ВЯ-триггеров,подключенного выходом к третьему выходураспределителя импульсов,,Шевку Т СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Рых 1 Зых Фд Яых б Яь, 6 каз 3813 ВНИИПИ Госуда Составитель В.БашкиТехред М.Моргентал Тираженного комитета по изобрете 13035, Москва, Ж, Раушска Подписноеям и открытиям инаб 4/5