416664

ОПИСАН ИИЗОБРЕТЕМ ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 10 Х,1971 ( 1649874/18-24) М Кл. б 05 Ь 13/02 с присоедипенпем заявки11 риоритет Госудврственныи комитет Совета Министров СССР оо делам изооретвний и открытий;Д 1 621.3.078 (088.8) Опубликовано 25.11.1974. Бюллетень7 Дата опубликования описания 11 Л 11.1974 Авторыизобретения И, С. Балтовский, И. Д, Больщагин, Н. Н. Леонов и В. Л. Лопатин Научно-исследовательский институт прикладной математики и кибернетикиЗаявитель АВТОМАТИЧЕСКИЙ ОПТИМИЗАТОР Изобретение касается автоматического регулирования и может быть использовано для автоматизации различных производственных процессов.Известен автоматический оптимизатор, содержащий генератор импульсов, тактовый генератор, подк,поченный к блоку определения приращения, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров, первых схем сборки и совпадения, второй выход блока определения приращения соединен с первыми входами второй, третьей и четвертой схем совпадения, выход второго триггера подключен к первому и второму входам третьего триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом четвертой схемы совпадения, второй выход четвертого триггера соединен со вторыми входами второй и третьей схем совпадения, третий вход третьей схемы совпадения подключен к выходу первого триггера, второй вход первой схемы совпадения соединен с выходом пятого триггера, первый вход которого соединен с первым входом второй схемы сборки и с выходом пятой схемы совпадения, первый вход которой подключен к выходу четвертой схемы совпадения и входам первой и второй схем задержки и шестой схемы совпадения, другой вход которой соединен с выходом шестого триггера, выход первой схемы задержки через первую и вторую схемы сравнения подключен к соответствующим входамтретьей схемы сборки, другой вход первой схе 5 мы сравнения подключен к выходу счетчика,первый вход которого соединен с выходомтретьей схемы совпадения и вторым входомвторого триггера, выход первой схемы совпадения соединен с первым входом шестого триг 10 гера, выход второй схемы совпадения подключен ко второму входу второй схемы сборки,выход которой через исполнительное устройство соединен со входом объекта управления,выход которого подключен к другому входу15 блока определе ия приращения,Иедостатком пзвестного оптимизатора является неудовлетворительное быстродействие.Кроме того, с увеличением частоты тактовогогенератора возрастает ошибка слежения.20 Цель изобретения - повышение быстродействия и точности работы оптимизатора,Для достижения поставленной цели оптимизатор содержит два дополнительных счетчикаи формирователь импульсов, входы которого25 подключены соответственно к выходу третьейсхемы сборки и через кнопку - к выходу генератора импульсов, выход формирователяимпульсов подключен к соответствующим входам всех триггеров, первой схемы сборки, счетЗО чика и первого дополнительного счетчика, дру 416664+ Л, если Л=И(иТ) - У(гТ - Т):;-.О;- Ь, если Л ИпТ) - с 7(Т - Т)(. О,40 Импульсы +Л и - Л поступают на 3 хсд: схем совпадения 1 и 12, а на выходс схс,1: .:борки 9 либо есть единичный импульс, л;1 я .ет, т, с. с 5=-0, либо О=1, Сигнал с выхс 1;33 схем,1 9 поступает на вход исполнительного 45 усроствя 27, алгоритм работы которого и.,сст вид т если;- - О 3 Ц 1с, если=1,п л -50 гдс 33, - Выходной сигнал нсполштелыюг устройства на г-ом такте; 5 О=- - , сг, т. е. постоянному уровшо папряжния произвольного знака. Выходной сигнал с исполнительного устрой. 55.тва 27 подается на объект 28,При работе без блокирования импульсов со Входа блока 2 па выходе схемы 9а- . 1, если Л: -- Ь,60 блокиповкси в с,"яе а=1, если Ь,- +Л; Л,: - .Л,65 ой ВХОД КоторОГО ООЕдИНЕН С ВЫХОДОМ ШЕСТОЙ схемы совпадения, а выход - с другим входом Второй схемы сравнения, третий вход которой подключен к выходу второго дополнительного счетчика и к другим входам первой схемы 5 сравнения и пятой схемы совпадения, входы второго дополнительного счетчика подклюцены соответственно к выходам второй схе;,ы зя д ржкп и первой схемы сборки.1 я чертеже представлена блок-схема опти мизятора.Устройство содержит формирователь и:- пульсов 1, блок определения приращения 2, тактовый генератор 3, генератор ипульсов 4, счетчики 5, 6, 7, схемы сборки 8, 9, 10, схемы 15 совпадения 11 - 16, схемы сравнения 17, 18, схемы задержки 19, 20, триггеры 21 - 26, исполщтельное устройство 27, объект управления 28 и кнопку 29.Опнзпзатор работает сл дуощих образом. 20 Прп нажатии кнопки 29 импульсами гс:ератора 4 запускается форхпровятсль 1, Выходной сигнал которого устанавливает в сосгояние 0 триггеры и счетчики 5 и б, я в счетчике 7 записывает 1. В начальном состоянии 25 ня одп: из входов схемы совЯдспия 11 поступает разрешаощий потенциал с нулевого выхода триггера 24, а схемы совпадения 12, 13 и 16 закрыты, так как один из входов каждой схемы связан с единичным выходом одного из 50 триггеров.Фунсця на выходе объекта меняется по закос Е/ (Е) =И . В моменты времени О, 1 Т, 27,ггТ, определяемые импульсами тактового генератора 3, имеющего период 7, блок 2 5 выдает импульсы на выходе где ггг - автоматически выбираемая верхняя граница числа блокируемых импульсов в ста. ционарпом режиме.Положим, что в системе началось двлкснпс к экстремуму. При этом блок 2 выдаст импульсы Л. Под действием импульсовЛ тритеры 21, 22 переходят в состсянп 1 триггер 23 также переводится и согто 5 нисперепадом напряженя с единичноо выходя триггера 22. С единичного выхода триггер 2 подается рязрешяощий уровень нянряжспп 5 па вход схемы совпадения 12. Вследствие того, что объект имеет параболическую харяктсристику, через несколько тактов выходные и:- пульсы блока 2 станут отрицательнымп и через схему совпадения 12 будут проходиь на Вхо счетчика 5, а триггер 22 перебросят в состояние 0. риггеры 23 и 24 нс изменят своих состояний. Вместе с тем отрицатсльныс;1,3- пульсы - -Л проходят схемы совпадспи 1 11 соорки 9 и саждый изполпитсльное устройство 27. Все й пгульсов пачки с Выхода схемы 9 попадают 33 вхь ИСПОЛНИтЕЛЬПОГО УСтРОйСтна, 31:31 СЛ 33 /г УСт- авли 3 вястся в счетчике 5.3 тс.; имульсы с Выхода блок 2 мс 353131 г зпяк. 1 ервый жс пз этих;хпульсов псрсц- Лнт рИГГЕр 3 21 И 22 и СОСтОяПИЕ 1. 11 срспадом наприкения с единичного и хсь 3;и - гера 22 триггер 23 переклюцаетсл сововин;3 О, а григгер 24 переводится в состоя;ие , ПЕрЕПадОМ ПЯ Пряж ЕНИя С: НУЛЕВОГО ВЫХ 3,3;3 григгера 23, Схемы совпадешя 11 и 2 полу -аю запрещающий потенциал на хо,1., с 153- :;нные с нулевым выходом триггера 4,схц - мя совпадения 13 получает разрешающй потенциал на вход, соединенный с единичных: 311- ходом триггера 24. При следующей пачке О- рша;счьпых импульсов с выхода блок 2 с сма совпадения 13 срабатывает, и с се 13 хс 3 я 333 ульсы оспяют через схему ядеок;и 19 33 БхОд счстчикя 6,срез схсъу сов 3 дс 311 я 1 3 1 с зхо, ссг 33 кя 7. 1 срвый и, и 3 л)- ссгв с Выходя схемы совпадения 13 проходит схему сони 1;спи 1 14, тк кх сс Вход соедие с выходом счетчика 6, С выхода схемы сов 1- дения 14 первый импульс паки - Л проходит через схему 9 на вход исполнителього устройства и, кроме того, переключает триггер 25 и состояние 1, а с Выхода схемы задержк: 19 зяпсывяет 1 в счетчике 6, В результате чего схеля совпядсния 14 закрыВается. След 1 О 31 с зятем импульсы пачки Л проходят только ня входы счечиков 6 и 7. Вследствие того, что переключене исполнительного устройства, в результате которого произошел поворот сисгсмы на движение к экстремуму, осуществлено первыимпульсом - -Л, а остальнье изпулсы блокируются. Система возвращается к экстре. муму за ггг тактов, причем ггг, ь 1 исло ог запоминается В счетчике 6, а число (лг - , ,1) -- в ;четчикс 7.Если В системе произойдет случайный сбой илп нс будет закончен переходной процесс, 1.я Возвращение к экстремуму может потреооваться т)й тактов, Достижение случая т=)выявляет схема сравнения 17. В случае т=/гимпульс, поступающий на схему сравнения17 через схему задержки 20, проходит ца схему сборки 10 и запускает формирователь 1. 5При разовом срабатывании формирователявсе триггеры и счетчики устацавливаюгся Вначальное состояние. Схема задержки 20 обеспечивает эту установку в момент, цс совпадающий ци с одцРя из момспов ггТ, и, если цосле сра)вцеция ог=гг пачка - Л це кончилась,остальные импульсы попадают ца вход исполнительного устройства через схему совпадения11. Затем с выхода блока 2 проходит пачкаположительных импульсов +Л, и слелующис 15импульсы - Л все пройдут ца исполцительцосустройство, а счетчик 5 запомнит число импульсов - Л. В следующем цикле исполнительное устройство переключается только первымимпульсом из пачки отрицательных импульсов 20- Л, остальные импульсы и, следовательно, переключения блокируются. Если при этом буде Лосигцут случай т(/г, схема сравцеци,:17 це выдает сигнала для перевода триггеро:и сч.:чихов в начальное состояние. С окончиццсм пачки отрицательных импульсов - Лсчет)ци; 6 О:.азыгается В сосОяции пг, а счесчик В состоянии (т+1). Первый же импульспоявляющейся затем пачки +Л проходит схему сборки 8 ц переводит счетчик 6 в цу)евг)с 30состояние. Одновременно импульсы пачки + ,проходя схему совпадения 16, устацавлигаюгтриггер 26 В состояние 1, и схема совпадения 5 закрывается до следующего срабатывания формирователя 1, До этого момецта 35счетчик 7 будет ранить число (т+1),Регулиоовацие с блокировкой будет продолжаться до тех пор, пока текущее число импульсов В пачке - Л це станет (т+1) в результате случайного сбоя или измецеция цараметрлв системы. В этом случае схема грац)сци 5 18 Вдаст сг)г+1) -ый имихьс ц)си-ца вход с)Ор)ирователя 1. При этом три)геры и счетчики переходят в начальное слстлцие, проходит цикл регулирования без оллкц 45ровки, а затем вновь заблокируются все перскл)очеция исполнительного устройства, кромесоответствующего первому импульсу пачки - Лца выходе блока 2. При этом будет определена новая верхняя граница т и будет продолжаться регулирование с блокировкой цлплглчисла импульсов. Таким образом, схема задержки 20, счетчик 6 и схема совпадения 14 позволяот осущест вить блокировку пачки импульсов - Л кроме первого, что приводит к более быстрому Выведению обаскта ца экстремум и снижает ошибку слежения. Счетчик 7, записывающий минимальное число тактов, необходимое для бО процесса слежения с блокировкой ненужных переключений, со схемой сравнения 18 позволяют ускорить в случае сбоя или изменения параметров си, гемы выход ца экстремум, т. е.повысить помехоустойчивость системы.Предмет изобретенияЛвтоматический оптимизатор, содержащий генератор импульсов, тактовый гецератор, подключенный к блоку определения прцрг)цс)ши, первый выход которого соединен с первыми Входами первого и второго триггер).1, первых схем сборки и совпадения, второй Выход блока определения приращения сосдицец с первыми входами второй, третьей и четвертой схем совпадения, выход второго триггера подключен к первому и второму входам третьего триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого триггера, первый выхс)Л которого соединен со вторым входом четвертой схемы совпадения, второй выход четвертого триггера соединен со вторыми входами второй и трстьеи схех Ссвпадсция, третпи ВхоЛ трстьс) схемы сОВПЛЛсция подключен к Выходу первого триггера, Второй вход первой схемы совпадения соединен с Выходом пятого триггера, первРй вход которого соедц);сц с первым входом Второй схемы сборки и с Выходом пятой схемы совпадения, первый Вход которой по 1- кл)очсц к Выходу 1 ствсртс)Й схе 1 Слвцадсци 51 и входам первои и второй схем задержки и шестой схемы совпадения, другой вход которой слсдццсц с В) ходом шестого триггера, ),: лд первой ссмы задержки через первую и ц горуо с. смы сравцеция подключен к соответствующим входах третьей схемы сборки, другой вход первой с емы сравнения подключен к выходу сетчика, первый Вход которого слсциси с Вь)хо Лл. трстьей схемы слциадсция ц Втоы Входом втс)рлгл триггер 1, цыгхлл цсрьс й схемы совпидсция следицсц с первым Входов шсстого тр;)п сра, выход второй схс с:лип аЛсци 51 ПОЛключен ко Вто)Ому Вхл:х Второй схемы сллркц, и)хоЛ которли через исч)ллцигсльцлс уст)ссгвс) сс)слицсц сл Вхс)лсо с)бьскта управления, выход которого цллключсц к другому Входу оллка определения приращения, лтл и и а к) щи й с я тем, что, с целью повышения с 1 ыстрс 1 ЛСс)вия и точности раооты оптимизатора, оц содержит Лва лополнительцых счетчика и формирователь импульсов, вхоЛы соторого подключены соответственно к выходу тре 1 ьей схемы сборки и через кнопку - к выходу генератора импульсов, выход формирователя импульсов цодключец к соответс 1)вуюцим входам всех тр)иггеров, первой схемы ссблрки, счетчика и первого лопллцительцого счетчика, Лрхгл вход которого следицец с выходом шестой схемы совпадения, а выход - с ,1 ругцм,вхлллм Второй схемы сравнения, трс)и) Вход которои подключен и выходу второго дополнительного с;ет сика и к Л 1 утим входам первой смехы сравцецсия и пятой схемы совпадения, входы второго дополнительного счетчика подключены соответственно к выходам второй схемы задержки и первой схемы сборки,Заказ 1475/8 Изд, Ув 517 Тираж 760 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийй 1 осква, 7 Е,-35, Раушская наб., д. 415Типография, пр. Сапунова, 2