Устройство для прогнозирования состояния системы управления

Проекция электронного луча на экране электроннолучевой трубки 1 через маску 2 с помощьюоптической системы 3 проецируется на рабочуюповерхность фотодатчика 4, например, фоторезистора, Выход фотодатчика соединен с выходомустройства через нормально разомкнутый ключ 5;Первый н второй входы устройства соединеныс первыми входами соответственно компараторов 5 и 7, Второй вход компаратора 6 соеди.нен с выходом генератора горизонтальной развертки 8, второй вход компаратора 7 подключен к выходу генератора вертикальной разверт.ки 9. Выходы генераторов горизонтальной развертки 8 и вертикальной развертки 9 соедине.ны с соответствующими пластинами горизон.тального и. вертикального отклонения лучаэлектроннолучевой трубки, Выходы компараторов б и 7 соединены с входами элемента сов.падения 10, выход которого подключен к управляющему входу 12 ключа 5 к первым управляющим входам генераторов развертки 8 и 9и через элемент задержки 11 - ко вторым вхоДам генераторов развертки 8 и 9,На горизонтальной оси координат маски 2отложены величины первого входного сигналаХ, на вертикальной - величины второго вход.,ного сигнала т . 4 О 45 50 3 742710 систему и фотодатчик, введены первый и вто.рой компараторы, элемент совпадения, элемент задержки и генератор вертикальной развертки, выход которого соединен с пластинами верти.кального отклонения луча, выход фотодатчика5 подключен к сигнальному входу ключа, первый . вход первого компаратора соединен с первым входом устройства, а второй вход - с выхо.дом генератора горизонтальной развертки, пер.вый вход второго компаратора соединен с вто о рым входом устройства, а второй Вход - с вы" ходом генератора вертикальной развертки, выходы компараторов соединены с входами эле.мента совпадения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, первымн управля. ющимн входамн генераторов горизонтальной и вертикальной разверток и через элемент задержки - с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток, гоНа чертеже представлена блок-схема устрой. ства.Устройство содержит электроннолучевую трубку 1, маску 2, оптическую систему 3, фотодатчик 4, например, фоторезистор, ключ 5, г 5 первый н второй компараторы 6 и 7, генераторы 8 и 9 горизонтальной и вертикальной разверток, элемент совпадения 10, элемент задержки 11, управляющий и сигнальный входы 12 и 13 ключа 5, первый н второй входы 14 и 15 3 о устройства и выход 16 устройства. фМаска изготавливается так, что в простран.стве координат выделены области, соответст.вующие гипотезам Н, о различных состоянияхсистемы управления.Это позволяет при входных величинах Х,и У получать на выходе устройства импульсыс амплитудой, равной гипотезе Н; (Х;, У)постоянной частоты, определяемой параметрамигенераторов развертки луча.Например, для прогнозирования тепловогорежима доменной плавки по двум параметрам,содержание кремния в чугуне на выпусках(первый входной сигнал) и температура колошникового газа в газоотводах (второй входнойсигнал) в пространстве координат, на маскевыделяются области, характеризующие нормаль.ный режим, разогрев и похолодание доменнойпечи.Оптический коэффициент пропускания гмаски имеет одно и то же значение для точек,принадлежащих одной и .той же гипотезе Н;,но имеет различное значение для различныхгипотез, Это реализуется с помощью интенсивности почернения, густоты штриховки нли частоты точек соответствующих областей, вьщеленных на маске,Устройство работает следующим образом.Вдоль вертикальной и горизонтальной осейэлектроннолучевой трубки электронный лучперемещается с постоянной скоростью, определяемой параметрами генераторов горизонтальной 8 и вертикальной 9 разверток. В компараторах 6 и 7 происходит сравнение входных сиг.палов устройства и сигналов с генераторов развертки. Сигнал на выходе компаратора отсутствует, если сигнал с выхода генератора развертки меньше сигнала с входа устройства. Приэтом выходной сигнал элемента совпадения 10отсутствует, В тот момент, когда сигнал с вы.хода генератора горизонтальной развертки 8равен сигналу с первого входа 14 устройства,на выходе первого компаратора скачком изме.няется сигнал. При попадании электронного луча в определенное положение относительно экрана электроннолучевой трубки, соответствующееподанным на входы 14 и 15 устройства сигналам Х и т, на выходах компараторов 6 и 7одновременно появляются выходные сигналы,элемент совпадения 10 срабатывает и на еговыходе появляется сигнал, .Сигнал с выхода элемента совпадения 10замыкает ключ 5 и через первые входы генераторов 8 и 9 развертки прекращает движениелуча, на выходах генераторов 8 и 9 разверткисигналы сохраняют значения, равные соответ.ствующим сигналам с входов 4 и 15 устрой.ства. Через время, определяемое элементом за.держки 11, сигнал с выхода элемента совпадения 10 подается на вторые входы генераторов742710 5развертки 8 и 9, при этом происходит сброс сигналов с генераторов развертки (выходные сигналы генераторов становятся равными нулю). Сигналы на выходах компараторов 6 и 7, а также на выходе элемента совладения О становятся тоже равными нулю. Ключ 5 размыкается. Через время задержки снимается сигнал с вторых входов генераторов 8 и 9. Генераторы запускаются, начинается развертка луча. Прогнозирование состояния системы управления одновременно по двум параметрам повыша. ет точность оценки состояния и приводит к повышению точности управления и улучшению ка. чества выпускаемой продукции.Например, при выплавке чугуна в доменных печах учет изменения содержания кремния в чугуне не дает достаточной информации для прогнозирования причин нарушения нормального хода технологического процесса, так как одно и то же изменение содержания кремния в чугуне может вызываться изменением теплового режима или изменением шлакового режима. Соответствующие режимы требуют совершенноразличных управляющих воздействий, При учете содержания кремния и серы в чугуне точность прогнозирования повышается, так как при изменении шлакового режима содержание кремния и серы в чугуне изменяется в одном и том же направлении, например одновременно увеличивается или уменьшается, а при изменении теплового режима изменение указанных параметров химсостава чугуна происходит в противоположных направлениях, например при разогреве печи содержание кремния в чугуне увеличивается, а содержание серы уменьшается,6 Формула изобретенияУстройство цля прогнозирования состояниясистемы упрапления, содержащее электроннолучевую трубку, генератор горизонтальной развертки, выход которого соединен с пластинамигоризонтального отклонения луча, ключ и по.следовательно установленные маску, оптическуюсистему и фотодатчик, о т л и ч а ю щ е е с я10 тем, что, с целью расширения области приме.нения устройства, в него введены первый ивторой компараторы, элемент совпадения, злемент задержки и генератор вертикальной раэ.вертки, выход которого соединен с пластинами15 вертикального отклонения луча, выход фотодатчика подключен к сигнальному входу ключа, первый вход первого компаратора соединенс первым входом устройства, а второй вход -с выходом генератора горизонтальной разверт 20 ки, первый вход второго компаратора соединенс вторым входом устройства, а второй вход -с выходом генератора вертикальной развертки,выходы компараторов соединены с входамиэлемента совпадения, выход которого соединен25 с управляющим входом ключа, первыми уп.равляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной раэверток и через элементзадержки - с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальЗО ной разверток.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Коган Б. Я, Электронные моделирующиеустройства и их применение для исследованиясистем автоматического регулирования. М.,1963,с, 216 - 220,2. Авторское свидетельство СССР Нф 487302,кл. 6 01 О 9/00, 1973 (прототип742710 ставитель В, хРед Н Баб ксимо орректор А. Гриценк актор А. Федькина Подписи ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проек Тираж 801ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4