Устройство для определения экстремума

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 1) а 05 В 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНк двторжсм свмдктЕЛьСтВМ ский инсисмотров,тво СССР02, 1984.ЛЕНИЯ ЭКС видет ель 05 В 13 ДЛЯ ОПРЕтехни а имене гули- емума а ос ии о вь ью иэо ежност т АЦП фиг. 2 - временботы. аграмма ег я определениалого-цифро тройство длсодержит аатель (АЦПимпульсовП-триггеротретий 6 злорой 8 селеый КБ-триггинвертор1 с инверс экстй прер 2 т ума азо) 1, генерат по числу ра в 3, первый ементы 11-НЕ,кторы-мульти ер 9 с инвер 10, второй К ными входами-триг- первый хема устрой тремума; на ми ер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское с с В 1118964, кл. С / (54) УСТРОЙСТВО ДЕ РЕМУМА(57) Изобретение относится к автоматического регулировани но к системам экстремального рования, в которых поиск экс (Э) функции показателя качес ществляется на основе информ знаке приращения этой функци женной в дискретной форме, Ц ретения является повышение н устройства. Устройство содер Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах экстремального регулирования, в которых поиск экстремума функции показателя качества осуществляется на основе информации . о знаке приращения, этой функции, выраженной в дискретной форме.Цель изобретения - повышение надежности устройства.На фиг.1 изображена сства дпя определения экс генератор тактовых импульсов, и почислу разрядов кода П-триггеров, триэлемента И-НЕ, два селектора-мультиплексора, первый КБ-триггер с инверс"ными входами, инвертор, второйКБ-триггер с инверсными входами, дваэлемента И, ПЗВ. Сравнение запомненного значения входного сигнала, снимаемого с регистра памяти на Э-триггерах, и текущего значения с выходаАЦП производится поразрядно, начинаясо старшего разряда. Синхронизацияблоков производится по сигналам тактовых импульсов, при этом в П-триггерах записывается запомненный сиг"нал предыдущего цикла сравнения кодови устанавливается на входах устройства текущий сигнал, КБ-триггерыпереводятся в единичное состояние,По сигналам тактовых импульсов соответствующие разряды кода сравниваются на элементах И-НЕ. 2 ил.12 и второй 13 элементы И и программно"задающий блок 4 с выходами 15- 21, 22-24 - выходы устройства в целом.Устройство для определения экстремума работает следующим образом.Для работы устройства необходима подачасинхронизирующих импульсов от программно"задающего блока 14, соответствующая временной диаграмме на фиг.2. Программно-задающий блок 14 служит для синхронизации элементов устройства; предварительной установки КЯ-триггеров 9 и 11 в единичное состояние; записи входного запомненного сигнала с АЦП 1 и Э-триггеры 3, стробирования селекторов"мультиплексоров 7,8; организации поразрядной схемы сравнения запомненного и теку щего входных сигналов в селекторах- мультиплексорах 7,8; запуска АЦП 1. При этом программно-,задающий блок 14 выполняет также функцию распределения импульсов от генератора 2 тактовых 25 импульсов. Программно-задающий блок 14 может быть реализован на основе двоичного счетчика и дешифратора,кольцевого регистра, постоянного запоминающего устройства.30Запись запомненного значения входного сигнала В и выдача текущегоззначения входного сигнала В произвот дится в интервале между циклами сравнения этих кодов. Запись запомненного 3 значения В о выходном сигнале АПЦ 1 в предыдущем цикле сравнения происходит по переднему фронту импульса на С-входах 0-триггеров 3, который снимается с выхода 21 программно-задаю О щего блока 14.По импульсу запуска АЦП 1, снимаемому с седьмого выхода 15 программно- задающего блока 14, происходит установка текущего значения сигнала Вт на 45 выход АЦП 1. Перед каждым циклом сравнения по сигналу с первого выхода 16 программно-задающего блока 14 КБ-триггеры 9,11 переводятся в единичное состояние. Продолжительность цикла сравнения соответствует нулевому сигчалу на третьем выходе 17 программно- задающего блока 14, подаваемому на ин" версные стробирующие входы селекторов- мультиплексоров 7,8. При этом, если учесть,что в цикле сравнения на Я-вхо ды КБ-триггеров 9, 11 поданы сигналы логической "1" и имеются стробирующие сигналы на селекторах-мультиплексорах 7 и 8, то неопределенности в работе КБ-триггеров 9,11 не возникает.Сравнение запомненного входного сигнала В =1 ЬЬ 7 ЬВ 1, снимаемогоЭ Г а % 7с регистра памяти на Р-триггерах 3, и текущего значения В щЬ Ь Ь,с выхода АЦП 1 производится поразрядно, начиная со старшего разряда, путем подключения соответствующих информационных входов селекторов-мультиплексоров 7,8 по сигналам с четвертого 18, пятого 19 и шестого 20 выходов программно-задающего блока 14, подаваемых на управляющие входы селекторов-мультиплексоров 7 и 8, Прит этом соответствующие разряды кода В проходящие через первый селектор-мультиплексор 7 и кода В В проходящие через второй селектор-мультиплексор 8, сравниваются на первом 4 и втором 5 элементах И-НЕ. При равенстве соответствующих разТ орядов кодов В. =Ь выходные сигналы первого 4 и второго 5 элементов И-НЕТ З равны единице; при неравенстве.Ь.ъЬ з в нулевое состояние выхода переходит второй 5 элемент И-НЕ, на выходе пер" вого 4 элемента И-НЕ - сигнал "1";.т .тпри неравенстве Ьсо; нулевой выходной сигнал снимаетея с первого 4 элемента И-НЕ, на выходе второго 5 элемента И"НЕ - сигнал "1".При пошаговом движениии в направлениимаксимума текущий .сигнал В больше запомненного В , при выполнениизусловия в старших разрядах Ь; Ьпо нулевому сигналу от второго 5 элемента И-НЕ первый 9 КБ-триггер переходит в нулевое состояние, на выходе третьего 6 элемента И-НЕ поддерживается состояние "1", второй 11 КБ-триггер в течение цикла сравнения кодов остается в состоянии "1".Если бып произведен шаг от точки максимума входного сигнала, т.е. ВтсВЗ, тО Прн ЭТОМ ПЕрВая ВОЗНИКШая ситуация в старших разрядах Ъ.сЪт з с появлением единичного сигнала на выходе инвертора 10 и имеющего единичного состояния первго 9 КЯ-триггера приведет к переводу второго 11 КЯ-триггера в нулевое состояние, которое не изменится до окончания цикла сравнения кодов В и Вг эПри равенстве сигналов В и В что наблюдается в окрестности точки максимума, первый 9 и второй 11,с 1 Вт)БтО, ВсВ 30 40 516033 КЯ-триггеры в течение цикла сравнения остаются в единичном состоянии.Таким образом, в зависимости от соотношения кодов В и В на прямых5 выходах КЯ"триггеров 9,11 наблюдают" ся сигналы: для первого КБ-триггера 9т з 1, Ъ.Ъ(10О, ВБ для второго КБ-триггера 11 Тогда для выявления строгого нера,3 венства и равенства кодов В и В используя условия совпадения (пересечения, конъюнкции, логического умножения) прямых и инверсных выходных сигналов КБ-триггеров 9 и 11 при соответствующих знаках неравенства и равенства, необходимо;для получения выходного сигнала устройства о движении к максимуму,т зкогда В В, производят логическое умножение инверсного выходного сиг" нала первого КБ-триггера 9 и прямого выходного сигнала второго КБ-триггера 11, что реализуется на первом 12 элементе И, выходной сигнал которого подключен к первому 22 выходу устройства35 дпя получения сигнала о равенсттве кодов В =В выходной сигнал с прямого выхода первого КБ-триггера 9и выходной сигнал с прямого выходавторого КБ-триггера 11 подаются навходы второго 13 элемента И, выходной сигнал которого подключен повторому 23 выходу устройства;для получения сигнала о движениик минимуму, когда В ( В , подключаютт.инверсный выходной сигнал всрогоКБ-триггера 11 к третьему 24 выходуустройства,Если для организации процесса поиска экстремума необходимо определитьгт знестрогое неравенство В )В или В сВто с использочанием устройства и в соответствии с законам; алгебры логикисигнал для определения нестрогого максимума ВВ может быть получен путемтлогического сложения сигналов первого22 и второго 23 выходов устройства,что соответствует сигналу на прямомвыходе второго КБ-триггера 11. Ана 41 блогично, для получения сигнала нестрогого минимума необходимо произвести логическое сложение сигналов, второго 23 и третьего 24 выходов устройства, что после преобразований соответствует логическому сложению сигналов прямого выхода первого КБ"триггера 9 и инверсного выхода второго КБ-триггера 11.Предложенное устройство хорошо сопрягается с аналого-цифровыми преобразователями различных типов - двойного интегрирования, параллельного или последовательного преобразований, является универсальным при произвольном характере экстремума, обеспечивает устойчивую работу сопрягаемого с устройством экстремального регулятора и высокое качество функционирования экстремальной системы в целом.Формула изобретения Устройство для определения экстремума, содержащее аналого-цифровой преобразователь, управляющий вход кото рого соединен с первым тактовым выходом программно-задающего блока, а группа из и выходов подключена к группе иэ и информационных входов первого селектора-мультиплексора и соответствующим П-входам и Р-триггеров, С-входы которых соединены с вторым тактовым выходом программно-задающего блока, а выходы подключены к группе из и информационных входов ,второго селектора-мультиплексора, первые, вторые, третьи и четвертые управляющие входы первого и второго селекторов-мультиплексоров связаны соответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами программноэадающего блока, вход программно-за" дающего блока подключен к выходу генератора тактовых импульсов, прямой выход второго и инверсный выход первого селекторов-мультиплексоров связаны соответственно с первым и вторым входами первого элемента И-НЕ, прямой выход первого и инверсный выход второго селекторов-мультиплексоров связаиы соответственно с первым и вторым входами второго элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ через инвертар подключен к первому входу третьего элемент Н-НЕ, выход второго элемента И-НЕ соединен с К-входом первого КБ-триггера, Б-вход которого соединен с седьмым выходом про Зб 033410 граммно-эадающего блока, прямой выходпервого Ы-триггера подключен к второму входу третьего элемента И-, НЕ,о т л и ч а в щ е е с я. тем, что, сцелью повывения надежности устройства, в него введены второй. ВЗ"триггер и первый н второй элемент И, приэтом В-вход второго ВЯ-триггера соедннен с выходом третьего элементаИ-НЕ, Б"вход соединен с 8-входомпервого КБ-триггера, а прямой выходподключен к первым входам первогои второго элементов И, вторые входыкоторых соединены соответственно синверсным и прямым выходами первогоВЯ-триггера.1603341 о :з о и ГКНТ ССС оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор Гагарин Ф ,ч фс Составитель В.Редактор М, Келемеш Техред Л.Сердюк Заказ 3384 Тираж 663ВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,орректор Т. Палодписное обретениям и открьгги Раушская наб д, 4/ЧъЪЯоцуп сц фь