Цифровой автоматический оптимизатор

20469 Союз Советскик Социалистическик Республик6 05 Ь 21,О Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Министров СССР621.379.66 (088.8 вторзобретени А. Курении Заявител ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТ таграмм представлен т - выходное напряже Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть применено для автоматической оптимизации электрического режима телевизионных преобразователей свет - сигнал, в которых показатель 5процесса имеет экстремальную зависимостьот регулируемого параметра, например реукима передающей телевизионной трубки типасуперортикон по напряжению фотокатода Х.Показателем процесса 1(Х) является величина высокочастотных составляющих видеосиг- .нала, снимаемого с этой трубки,Для решения подобной задачи применяютсяизвестные цифровые оптимизаторы на логических элементах, содержащие в своем главном 15контуре регулирования коммутирующее устройство, преобразователь аналог в чис, запоминающее устройство, кольцевой счетчик,операционный и исполнительный блоки и шаговый регулятор. Кольцевой счетчик и коммутатор обеспечивают определенное число замеров показателя процесса в течение первогоцикла, преобразователь превращает эти замеры в числа, которые записываются в запоминающее устройство. В начале второго цикла происходит пробный шаг регулируемогопараметра, но запись в запоминающем устройстве идет с другим знаком, Результат двуцикличной записи передается в операционныйн исполнительный блоки, откуда поступает 30 улятор на совершение рабочего команда в регшага.Вследствие того, что показатель процесса при оптимизации режима передающей телевизионной трубки содержит высокоинте сивные случайные составляющие, известные цифровые оптимизаторы не могут обеспечить требуемой точности и оыстродействця, так конечное число замеров в течение одного цикла ц разовое сопоставление результата двух циклов не дают достаточно достоверных дацных об относительной оценке показателя процесса (Х) на протяжении пробных шагов.Предложенный цифровой автоматический оптимизатор обеспечивает более высокие точность и быстродействие за счет того, что в главный контур управления введены частотно-импульсный модулятор, обеспечивающцц непрерывное малоиперционное преобразовапие аналог - число, и блок последовательного анализа, Кроме того, предлагаемый цифровой автоматический оптимизатор в целом более прост ц содержит меньшее количество элементов.На фиг. 1 изображена блок-схема цифрового автоматического оптимизатора; на фцг. 2 ц 3 - импульсные диаграммы, поясняющие принцип его раооты.По оси абсцисс дт о время, по осям ординание блоков, имеющих аналогичные номера на фиг. 1.Цифровой автоматический оптимизатор состоит из частотно-.импульсного модулятора 1, блока последовательного анализа 2, опера ционного блока 3 и исполнительного блока 4, который регулирует процесс в объекте.В качестве модулятора применен транзисторный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями и управляемым смещением на 10 базах.Блок последовательного анализа представляет собой двоичный реверсивный счетчик, содержащий триггеры б - 10, логические элементы И 11 - 20 и элементы ИЛИ 21 - 2 б. 15Операционный блок 3 состоит из триггера реверса 2 б, блокирующего триггера 27, ячеек И 28, 29 и ждущих мультивибраторов 30, Л (время нестабильного состояния первого из них больше, чем у второго, но составляет 20 менее 0,1 общего времени такта).Шаговый исполнительный блок содержит, например, счетчик, подобный примененному в блоке последовательного анализа, пассивный преобразователь число - аналог и согласую щий усилитель постоянного тока.Объектом регулирования является телевизионная передающая трубка б (например, суперортикон ЛИ), подключенная своим фотокатодом к выходу исполнительного бло ка 4.Телевизионный сигнал (усиленный, селектированный по высокой частоте и продектированный) является показателем процесса (Х) и подается с выхода трубки 5 на вход 35 модулятора 7, Тактовыми импульсами оптимизатора являются кадровые синхроимпульсы, подаваемые с трубки 5 в операционный блок 3. В момент Т 0 поступает тактовый импульс, запускающий мультивибраторы 30, 31, 40 Первый из них во время своего нестабильного состояния потенциалом второго плеча посредством ячейки И 28 перекрывает вход импульсов модулятора 1 в блок последовательного анализа 2 и передним фронтом им пульса первого плеча производит изменение на один шаг регулируемого параметра Х в блоке 4. В течение времени нестабильного состояния мультивибратора 30 мультивибратор Л задним фронтом импульса второго пле ча опрокидывает триггера реверса 2 б, чем исключается совпадение момента реверсасчетчиков оптимизатора с импульсами на их счетных входах, При наличии начального состояния 50 в блоке последовательного анали за 2 и положительного направления записи к моменту времени Т показания в блоке 2 будут 5, (при условии непереполнения). Величина 5 - 5, пропорциональна среднему показателю процесса 1(Х) за время Т, - То 60 для установленного параметра Х.После поступления тактового импульса е момент Т, происходит новый шаг по Х, принимающего значение Хць а также реверс счетчиков и вычитание в блоке последовательно го анализа 2 величины (Х,) из величины (Х). Вследствие малости шага (Х - Х), (Хо) и (Хг) отличаются незначительно, поэтому предельное нижнее состояние в блоке 2 не будет превзойдено, третий тактовый импульс в момент Тз устанавливает Хзз=Х 0, и вся процедура повторяется. Очевидно, что переполнение в блоке 2 происходит на некотором К-ом такте при следующих соотношениях показателя процесса для нечетных (Х 0) и четных (Х) шагов:переполнение по верхней границеР (ХО) )(Х 12)(показано на диаграмме фиг, 2);переполнение по нижней границеР(Х 0) (Хд).Переполнение в блоке 2 сопровождаетсяпоявлением выходного импульса элемента 25,опрокидывающего триггер 27, который блокирует посредством ячейки 28 дальнейшую подачу импульсов модулятора в блок 2, а также посредством ячейки 29 запрещает подачуочередного импульса на вход триггера реверса 2 б. Последнее обстоятельство сохраняетнеизменным состояние триггера реверса цапротяжении следующего такта и поэтому ближайший входной импульс исполнительногоблока 4 вызывает продвижение параметра Хв сторону меньшего значения 1(Х) вместо со.вершаемого ранее возвратного движения,Рассмотренный алгоритм оптимизатора рассчитан ца поиск минимального значения (Х).,что не является принципиальным для оптимизатора в целом.Ближайшее после переполнения блока 2срабатывание мультивибратора 30 восстанавливает задним фронтом импульса второгоплеча начальное состояние триггера 27, который при этом перебросе задает в элемент 21импульс установки начального состояния 50в блоке 2, после чего начинается новый циклпоследовательного анализа,Практически для шагового исполнительно.го блока 4 и дрейфующей величины показателя процесса 1(Х) условие строгого равенства(Хк - ь Хк) =(Хк, Хк+) даже в точке экстремума будет при некоторых значениях параметра Хк - , Хк, Хк+ь причем время пребывания в интервалах Хк-ь Хк) и Хк,Хк+) обратно пропорционально градиентуд- (Х) в данных интервалах (фиг. 3).дхПредмет изобретенияЦифровой автоматический оптимизатор, содержащий операционный и шаговый исполнительный блоки, а также логические элементы И, ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности оптимизации, в нем установлены частотно-импульсный модулятор и блок последовательного анализа сигналов, выполненный в виде двоичного реверсивного счетчика, выходы последнего разряда которого соединены с двумя логическими элементами И на три входа, один из выходов которых подключен к 6элементу ИЛИ, а выход элемента ИЛИ и два других входа элементов И подсоединены к операционному блоку, связанному с частотно-импульсным модулятором оптимиза тора.(7 кутюЬ/Р С/Ю 7/7 Жс,7 Фссг. 3 Составитель А. Я. Лащев Редактор Л. А, Утехина Техред 3. И. Тараненко Корректор Н. Рождественская Заказ 3977/1 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип огра фи я, п р. Са пу но в а, 2