Устройство для решения задач оптимального управления

 

Изобретение относится к гибридной вычислительной технике и предназначено для решения с помощью RC- сеток задач оптимального управления конечным состоянием теплофизических объектов при наличии ограничений на координаты состояния объекта. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет решения задачи с двусторонним управлением от двух независимых источников управляющего воздействия и повьш1ения точности. Это достигается введением в устройство второго узла итеративной коррекции , узла вьщеления максимума и дополнительным введением в блок останова решения сумматора, квадратора , интегратора и компаратора. Дополнительно введенные блоки позволяют учесть при решении наличие ограничений на фазовые координаты объекта управления, кроме того, обеспечивает получение более точного решения, поскольку при решении исключаются основные источники ошибок: неустойчивость процесса, интегрирования сопряженного уравнения в прямом времени и ошибка неточного задания начального условия для этого уравнения в нулевой момент времени. Устройство может быть использовано в контуре управления теплофизическим объектом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН

„„SU„„1327135 А I (51) 4 G 06 G 7/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4008181/24-24 (22) 26.11.85 (46) 30.07.87. Бюл. В 28 (71) Одесский политехнический институт (72) В.И.Коновец (SU) и Я.Лясковски (РЬ) (53) 68 1.3 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 785877, кл. G 06 G 7/46, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1270779, кл. G 06 С 7/66, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к гибридной вычислительной технике и предназначено для решения с помощью RCсеток задач оптимального управления конечным состоянием теплофизических объектов при наличии ограничений на координаты состояния объекта. Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет решения задачи с двусторонним управлением от двух независимых источников управляющего воздействия и повышения точности.

Это достигается введением в устройство второго узла итеративной коррекции, узла выделения максимума и дополнительным введением в блок останова решения сумматора, квадратора, интегратора и компаратора. Дополнительно введенные блоки позволяют учесть при решении наличие ограничений на фазовые координаты объекта управления, кроме того, обеспечивает получение более точного решения, поскольку при решении исключаются основные источники ошибок: неустойчивость процесса, интегрирования сопряженного уравнения в прямом времени и ошибка неточного задания начального условия для зтого уравнения в нулевой момент времени. Устройство может быть использовано в контуре управления теплофизическим объектом.

1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1327 1 35

Изобретение относится к гибридной вычислительной технике и предназначено для решения с помощью IKсеток задач оптимального управления конечным состоянием (финитное управление) теплофизическнх объектов при наличии ограничений на координаты состояния объекта.

Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет решения задачи с двусторонним управлением от двух независимых источников управляющего воздействия и повышения точности, На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — блок управления, на фиг,3— блок останова решения; на фиг. 4 блок выделения максимума; на фиг,5 временные диаграммы, поясняющие раI боту устройства.

Устройство для решения задач оптимального управления включает первую и вторую одномерные RC-сетки 1, 2, первый и второй блоки 3, 4 задания начальных условий, первый и второй узлы 5, 6 итеративной коррекции управления, блок 7 останова решения, узел 8 выделения максимума, блок 9 управления, блок 3 содержит группу источников 10 эталонного напряжения, группу ключей 11, блок 4 содержит группу источников 12 эталонного на" пряжения, группу сумматоров 13,группу ключей 14, узел 5 включает блок

15 умножения, блок 16 опорного напряжения, сумматор 17, ограничитель

18, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 19, регистр 20, блок 21 памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

22, узел 6 включает блок 23 умножения, блок 24 опорното напряжения,сумматор 25, ограничитель 26 аналогоцифровой преобразователь 27, регистр

28, блок 29 памяти, цифроаналоговый преобразователь 30, Блок 7 останова решения содержит первый и второй сумматоры 31 и 32,, первый и второй квадраторы 33 и 34, первый и второй интеграторы 35 и 36., первый и второй компараторы 37 и 38„ первый и второй элементы И 39 и 40.

Узел 8 выделения максимума содержит сумматор 41, аналого-цифровой преобразователь 42, цифровой блок 43 умножения, блок 44 памяти, регистр

45 сдвига, дешифратор 46, кодоуправляемый источник тока (КИТ) 47,ключ 48, Блок 9 управления содержит ключ

49 генератор 50, делитель 51 частоты, D-триггер 52, первый, второй и третий элементы И 53, 54 и 55, первый и второй элементы ИЛИ 56 и 57, реверсивный счетчик 58 °

Алгоритм работы устройства рассмотрим на примере решения задачи оптимального финитного управления теплофизическим объектом, динамика которого описывается одномерным уравнением теплопроводности: — — (х t) Е Ц

ЭЭ 8 9 ° ,Ухт °

: (0 4 х c T„; î c t «» Т ) где а — коэффициент температуропроводности с начальным условием (2) 8(х,о)=,8,(х); 0 (х -т..

Управляющие воздействия U,(t);

Uz(t), представляющие собой температуры греющих сред на границах объекта (х=0 и-x=L), воздействуют на объект по закону Ньютона; (3) <р сТ; (U (с) g (L t)4

<3 х 1х= „

{4) Математическая постановка задачи при ограничениях на управляющие воздействия и координаты состояния объекта (температуры) в отдельных точках: (5) (6) (7) П мим - - «") . П1м кс

02ммн " Ug< ") " 11 мс кс (хр ") т *оп., сводится к минимизации функционала где Ы, „с — коэффициент теплоотдачи для х =- 0 и х = L соответственно.

Требуется, управляя температурами греющих сред Ut(t); U<(t), к заданно-, му моменту времени Т минимизировать отклонение распределения температуры

9(x, Т) в объекте от желаемого рас пределения у(г), з 1327135 4 ф®1,П2)=Т(01,02 }+АкР(01,02 ), (8) где Х(П„,П2) (О (хТБ„,U )

-y(x)l2 dx; (8а)

82 с„ 0 . 11(Х) (Хюt) 6 Q

AÄP(U,,П Ъ=А ) )макс 0(х,t,Á,,U )—

z "е -8g,0} (dxdt (8б),1У ог к — = -а — -2А 9(x ) ,3х2 к макс ° (12) (13) причем составляющая (8а) определяет отклонение полученного распределения температур от желаемого, а составляющая (86) служит "штрафом" за нарушение ограничения (7) в контролируемой

Р-й точке объекта. Положительная последовательность (A„j= 2", где К =

1, 2, 3 — номер итерации, усиливает "штраф" для итерации с высоким порядковым номером.

В предложенном устройстве оптимальные управляющие воздействия

U1(t), U,(t) отыскиваются итеративно с помощью градиентного спуска.

Итерационная процедура поиска опти25 мальных управлений заключается в том, что на (и+1)-м шаге решения уточняются управляющие воздействия, полученные на и-м шаге, по следующим зависимостям, обеспечивающим уменьшение критерия качества (8):

И1

0 (е) Б (с) f ф (U,U ), (10) (9) .5

Где ф1 (U Uz ) 2 (П1 10" ) — градиент ничениях функциовить сле нала (8) по U, (t) . U,"(.) соответственно; U (t)1 и f — параметры

1 2 метода.

Приращение функционала (8) равно

1э 2 2) ф(1 2} т — (аа, Ч (О,t) йБ1+айг Ч (L,t}4U2)dt+ о (11) - и+1

50 где R — остаточный член, величина малого порядка, причем функция М (х, t)= (к,,U1,V2), ) U1(t)- Я„ф"" У если U1(t) П1 "к если U,(t)) П1ма

"1мин

Ф1И

1макс э

-Е Ф""

1 1

U2(t) — E.2ô ", если

U2„gg(U2(t) 4 ф ПгмаМс (и к еС22Н U2 (t) г 2 2 Мкк

Ь

Пг„а„„если Uz (t)» с2 ф 2" гмакс причем Ф1„= аЫ, 40,t,U"„,U"); ф"=

55 =а y(L,t,U,,ии,).

На RC-сетке 1 осуществляется решение разностного аналога краевой задачи (1) — (4) определяющая градиент функционала (8

Р (U „,U,) — ф,(U,,U2)+ фг(П1,U, ) = а с{, 4 (0,2)+аЫг у(Р, t), является решением следующей сопряженной краевой задачи: — = (О t) 0 е..т;

84 х х=с — =-Ы 4>(L t) О с t 6 Т (14)

89

Зх х-а

Ф

1 (х, Т) =2)8 (х, T}-у (х)); 0< х < L, (15) г де функция Ь(х} определена следующим образом:

1, если хе(х -d, х +А

О, если xeiP,õ -d èõ, +d,У.

Второе слагаемое в первой части выражения (12) служит "штрафом" за нарушение ограничений (7), однако при выполнении условия (7} его штрафное слагаемое в (12) исчезает.

Как видим, для получения градиента функционала, при заданной паре управляющих воздействий ((U (t), U, (t)) следует решить две краевые задачи: сначала из (1) — (4} надо определить функцию 22(х,t) затем полученное 8 (x, Т) подставить в (15) и,из (12) — (15) найти функции

1 (0,t) и (L,t). Применяя общую схему метода градиента, итерационный процесс для вычисления (п+1)-ro приближения пары управляющих воздействий (V „ (2), U" "2" ()), которое минимизирует функционал (8) при огра(5) — (7}, можно предстадующим образом:

132" 135

d S(9;„-20;+6;„ а ), i.-=! 7, . )f„.

e ° (0) - (((х ), 1 =- 0,1, „.,И+1.- е,-в, (о

Л х (1 П2() — Ви(1 .

На RC-сетке 2 осуществляется шение в обратном Времени 7 =Т-t ностного аналога краевой задачи (15) pc" раз 12)d4(; 4(;+1 -24 (+ 4 ; „

2Ак мсикс Ре едои 0 Ь1, (х), 1, 2, ..., N„ 25

4 (х., T) =2) 8 (х, Т) - фх;. )1, где h; (х) =

1, для i=Р

О, для i=1,2...., P.-1, 9

Начальное условие 4;(Х,Т,U U, ) вводится в RC-сетку с помощью блока 4 °

Из сопоставления уравнений (1), (18) и (12), (19) вытекак.т зависи-. мости для расчета параметров элементов R и С сеточньгх моделей.

Устройство рабатает следующим образом. До начала решения при замкнутом ключе 49 в блоки 21 и 29 памяти записываются первые приближения управляющих воздействий f U,1 и P U„, соответственно в виде последова ельности значений:

Гг) (U20 т32 " и2 Б2...,) причем r-e значение управляющих воздействий Б, и Ц записывается ячейку памяти с r-м адресом блока 21 памяти и блока 29 памяти соответственно. Операции записи исходной информации в блок памяти перед началом решения и считывания ее после

Начальное условие у(х ) вводится ! в RC-сетку, 1 с помощью блока 3 перед началом каждого цикла решения уравнения (1) . 15 окончания решения В блок отображе-ния решения или з исполнительные )рГаны являются тилОвыми ° ПОэтОму В изобретении подсхемь(предварительной записи информации в блоки 21 и

29 памяти не рассматриваются, а на фиг, 1 ПОкаэаны лишь ВХОДЫ и выхОДы канала связи (КС), по которому осуществляется взаимодействие с внешними устройствами, Сигнал логической "i", действуя через замкнутый ключ 49 и элемент

ИЛИ 57, обеспечивает следующее исходное состояние устройства. Замкнуты ключи 11 и задаются начальные условия на первую RC-сетку 1. Втриггер 52 устанавливается в единичное состояние, устанавливается к:омбинацкя "0 ..0" на выходе счет-. чика 58, отсутствуют импульсы на выходе генератора 50, в нулевом состоянии находится делитель 5 1 частоты, ключи 49 замкнуты, на Выходе регистра

45 сдвига устанавливается код

"0...01".

Пуск устройства осуществляется по сигналу "Пуск". Происходит размыкание ключа 49, В результате чего размыкаются контакты ключей 11, запускается генератор 50, снимается си;.-. нал установки нуля с реверсивног;.: счетчика 58 и делителя частоты, На интервале времени от 0 до Т на перВой RC-сетке 1 решается краевая э;;-дача (18) в прямом времени, при этой па nepvûé и ьторой входы задания у.;— равляющего Воздействия первой RCсетки 1 поступают аналоговые сигналь) и, (й) и U (г) соответственно (представляющие собой первое приближение

П) к 01 к оптимальным управлениям ()ит и П()иг1,1)ормируемые I вторым узлом 5 и б итеративной коррекции следующим образом. После пуска устройства импульсы с прямого выхода генератора 50 через элемент И 53 годаются на суммирующий вход счетчика

58. С приходом каждого последующего импульса код по шине адреса блоков

2(и 29 памя:ти увеличивается на единицу. Поскалькy »a входе разрешения сч.-.- ывания из блоков 2 1 и 29 памяти на интервале времени от 0 по Т дейстВует Все время разреШающий считывание сигнал, поступающий через эле— мент ИЛИ 56 то на пинах данпых блоКоВ памяти формируются развернутые во .Ъ

Времени последовательности:, U j u

Г1

II>j соответственно, Последователь135

7 1327 ности значений управляющих воздействий Ц„ и У, проходя без изменения через параллельные регистры 20 и 28, преобразуются в преобразователях 22 и 30 в аналоговую форму и подаются на первый и второй входы задания управляющего воздействия RC-сетки 1 соответственно.

На интервале времени (О,Т) ключ

48 разомкнут. Контролируются значения f0 напряжения в .1-й узловой точке первой

RC- ñåòêè 1 с помощью узла 8 выделения максимума. Напряжение eP(t) подается на первый вход сумматора 41, а на его второй вход задается опорное напряже- $5 ние 8 „, т.е. напряжение, соответ*оп ствующее максимальной допустимой температуре в P-й узловой точке объекта.

В случае, если напряжение 8<(t)<8g«„> то на выходе сумматора 41 имеется ну- 20 левой сигнал. При 9 (О) 6g „на выходе сумматора появляется разность (S ()-6g„o„ ) и после преобразования в АЦП 42 вводится в соответствующие ячейки памяти блока 44 памяти. На ин- 25 тервале (О, Т) на вход. разрешения записи блока 44 памяти поступает все время сигнал, разрешающий запись, а на шине адреса код, подаваемый из счетчика 58, увеличивается от О до 30

N. Таким образом, если напряжение

gP(t) превышает Ву „ на r-м временном шаге, где r = О, 1,... N, то разность (6 (t=r st)- S p„ „ 1 вводится в ячейку памяти блока 44 с

r-м адресом, а если 6 а 6 „„, то в ячейку памяти блока 44 памяти с адресом, соответствующим данному временному шагу, вводится нулевой код.

В момент времени t = T в блоке 44 40 памяти имеется последовательность значений (макс бр- бр,в, ОЦ=(макс бр — макс 6р -Вд„ Оj

В момент времени Т на первой RCсетке 1 имеется поле потенциалов, соответствующее 6(х, Т), а на вто- 50 рой RC-сетке 2 через второй блок задания начальных условий 4 установлены начальные, для обратного времени решения, условия у (х, Т).

По истечении времени T N-й.импульс 55 с инверсного выхода генератора 50 появляется на выходе делителя на

N-51. Этот импульс переводит D-триггер 52 в нулевое состояние, прекра8 щая тем самым подачу импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика 58 и разрешая подачу импульсов на вход вычитания счетчика 58. После срабатывания D-триггера 52 происходит замыкание контактов ключей 11 и размыкание ключей 14. На первую RCсетку 1 вновь задаются начальные условия, а на второй RC-сетке 2 на интервале времени (Т, 2Т) решается в обратном времени вспомогательная краевая задачи (19). В процессе ее решения на интервале времени (Т 2Т) напряжения с первого и второго выхода: второй RC-сетки 2 (т.е. (О, t) и 9 (Ь, t) поступают на вход первого и второго узлов .5 и 6 итеративной коррекции управления. Напряжение, соответствующее у(О,t) после умножения на постоянное напряжение, задаваемое из блока 16 опорного напряжения и пропорциональное Е, à aL в блоке 15 умножения, вычитается в сумматоре 17 из напряжения U (С), которое подается из блока 21 памяти через регистр 20 и ЦАП 22 на вход сумматора

17 также в обратном времени. Развертка U„ () в обратном времени организуется путем реверса состояния счетчика 58 от N до О. На интервале времени (Т,2Т) импульсы с прямого выхода генератора 50 поступают через элемент И 54 на вычитающий вход счетчика 58, изменяя тем самым его состояние от N до О. На выходе сумматора

17 формируется разность управляющего воздействия U „(7) и градиента функционала „ ф",. Разностный сигнал пропускается через ограничитель 18 с характеристикой насыщения. Таким образом, на выходе ограничителя 18 формируется напряжение П „(ьi), i Т-t, сот ответствующее улучшенному управляющему воздействию для следующей итерации. Запись П1(7) в блок 21 осущести вляется непосредственно в процессе решения вспомогательной краевой задачи. На интервале времени (Т, 2Т) сигнал, разрешающий считывание из блока 21 памяти, появляется на выходе элемента ИЛИ 56 только в течение времени действия импульса на прямом выходе генератора 50. Во время действия. этого импульса информация t U „rj из ячейки с r-м адресом через регистр

20 и ЦАП 22 поступает в сумматор 17.

По окончании действия импульса изменение состояния регистра 20 блокируется по входу подачей íà его управ9 13 ляющий вход логического куля с выхода элемента ИЛИ 56. Импульс с инверсного выхода генератора 50 через элемент И

55, на второй вход которого подается логическая единица во время (Т, 2Т), -г разрешает запись информации jU,rj в . ячейку блока 21 памяти с г-и адресом.

Во время записи в блок 2 1 памяти состояние регистра 20 не изменяется. С появлением следующего импульса на прямом выходе генератора 50 весь цикл перезаписи осуществляется в ячейку блока 21 памяти с (r-1)-м адресом.

Аналогичным образом осуществляется коррекция управляющего воздействия

U>(t) на интервале времени (Т, 2Т) в узле 6 итеративной коррекции управления, причем íà его вход поступает из второй RC-сетки 2 сигнал

К?.,t), а в блок 29 памяти производится перезапись (б"г) на улучшенное управляющее воздействие (uIr).

На интервале времени (Т, 2Т) ключ

48 замыкается, в F-ю узловую точку второй RC-сетки 2 вводится из узла 8 выделения максимума "штрафной" ток, значение которого определяется величиной 2А 1, макс 8 - B(gpss 0 ) (см. формулу (19)). Это происходит следующим образом. Так как на входе разрешения считывания блока 44 памяти на интервале (Т, 2Т) имеется все время разрешающий сигнал с инверсного выхода

D-триггера 52, а на шине адреса с периодом дг уменьшаются коды адресов ячеек от N до О, то на шине данных блока 44 памяти формируется последовательиость кодов (Mat(") † „ ., 01), которая после тмвожевия в цифровом блоке 43 умножения на (2Ак и преобразование в кодоуправляемом источнике 4? тока в ток подается через ключ 48, а г -ю узловую точку второй RC-сетки 2. Положительная последовательность (2Лк) формируется в процессе решения задачи с помощью регистра 45 сдвига и дешиф- ратора 46. До начала решения единичный сигнал с выхода ключа 49 устанавливает на выходе регистра сдвига код "00...01", таким образом при решении вспомогательной задачи на интервале (Т, 2Т) имеем ) 2A<) =2 . В момент окончания решения (19), т.е.

t 2Т, На выходе дешифратора 46 появляется импульс, соответствующий коду "000...00" на его информационном входе. Этот импульс управляет сдвигом "1" в регистре 45. Таким об27135 10 разом, прн второй итерации на втором входе цифрового блока 43 имеется код

"00...010" и соответственно !2А„ =

=2 . В регистре 45 сдвига перемещается " 1" с младшего разряда до самого старшего разряда и состояние "10... 00"остается неизменным независимо от последующих управляющих импульсов с дешифратора 46. Для регистров в

1Q HTPpBJIbHoM исполнении это обеспечивается соединением выхода старшего разряда с входом блокировки, запрещающим изменение состояния регистра с приходом следующего управляющего

15 импульса.

Введение "штрафного" тока при поиске очередных приближений управляющих воздействий позволяет учесть наложенные ограничения (7) íà F-ю ко20 ординату состояния объекта.

В момент времени t=2T появляется следующий импульс на выходе делителя

51. Прекращается решение вспомогательной задачи, П-триггер 52 вновь

25 возвращается в единичное состояние и на интервале времени (2Т, ЗТ) осуществляется решение исходной задачи (18) на первой RC-сетке 1 с новыми уточненными управляющими воздействи30 ямн U,(t) и U> (t), а затем на интер2 вале времени (3Т, 4Т) решается вспомогательная краевая задача (19) и определяются очередные приближения управляющих воздействий (6 „) и )U z ) и т.д.

Задача решается от итерации до итерации до тех пор, пока ошибки Д„ и, (кт)т (U„-U"„) 1е, К=1,3,5,... кт (кь11т е (U"„" -U",j at, К=1,3,5,..., оцениваемые блоком 7 останова решения будут меньше наперед заданной

45 величины U определяющей желаемую точность решения.

Ошибка d определяется в процессе решения вспомогательнои задачи с помощью сумматора 31, квадрато50 ра 33 и интегратора 35, а ошибка с помощью сумматора 32, квадратора

34 и интегратора 36. Интеграторы 35 и 36 устанавливаются в нуль каждый раз перед решением вспомогательной 5 задачи единичным выходным сигналом с элемента И 40. Проверка условия (d„ C У„ и и eU „) s момент окончания решения вспомогательной задачи производится с приходом разрешающих

11 132 импульсов с делителя 51 частоты и

D-триггера 52 на входы элемента И 39.

При выполнении условия (4, (U и d> < U„) на выходе блока 7 останова решения появляется импульс, замыкаю5 щий ключ 49. Оптимальные последовательности управляющих воздействий сформированы в блоках 21 и 29 памяти и доступны для передачи в канал внешних устройств.

Формула изобретения

1. Устройство для решения задач оптимального управления, содержащее дне одномерные RC-сетки, блок формирования начальных условий, .блок задания начальных условий, выходы которого соединены соответственно с узлами первой одномерной RC-сетки, каждый узел которой подключен к группе входов блока формирования начальных условий, выходы которого соединены с соответствующими узлами второй одномерной RC-сетки, блок останова решения, первый узел итеративной коррекции управления, включающий блок умножения, блок .опорного напряжения, сумматор, ограничитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, регистр, и цифроаналоговый преобразователь, причем н первом узле итеративной коррекции управления выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом сумматора первого узла итеративной коррекции управления, второй вход сумматора первого узла итеративной коррекции управления соединен с выходом блока умножения, первый вход которого подключен к выходу блока опорного напряжения, выход сумматора через ограничитель подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом блока памяти и с информационным входом регистра, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым граничным узлом первой одномерной RC-сетки, второй вход блока умножения первого узла итеративной коррекции управления подключен к первому граничному узлу второй одномерной RC-сетки, блок управления, включающий ключ, генератор импульсов, делитель частоты, D-триггер, первый, второй и третий элемен7135 12 ты И, первый и второй элементы ИЛИ, ренерсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И блока управления, а вычитающий вход — с выходом второго элемента И блока управления, первый вход первого элемента И блока управления и первый вход первого элемента ИЛИ блока управления соединены с прямым выходом D-триггера, инверсный выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И блока управления и с первым входом второго элемента ИЛИ блока уп15 равления, нторой вход третьего элемента И и вход делителя частоты соединены с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к второму входу первого элеgO мента ИЛИ и к вторым входам первого и второго элементов И блока управления, выход делителя частоты соединен со счетным нходом D-триггера, вход установки в "1" D-триггера, второй вход второго элемента ИЛИ, вход обнуления делителя частоты, вход запуска генератора импульсов и вход установки нуля реверсивного счетчика через ключ блока управления соедиЗО нен с шиной логической единицы, первый управляющий вход ключа блока управления является входом пуска устройства, информационный выход реверсивного счетчика блока управления

З5 подключен к входу адреса блока памяти первого узла итеративной коррекции управления, вход разрешения записи блока памяти первого узла итеративной коррекции управления соединен с щ выходом третьего элемента И блока управления, вход разрешения считывания блока памяти и вход разрешения записи регистра первого узла итеративной коррекции управления подклю 5 чены к выходу первого элемента ИЛИ блока управления, выход второго элемента ИЛИ блока управления и прямой выход D-триггера блока управления соответственно соединены с управляю5д щими входами блока задания начальных условий и блока формирования начальных условий, блок останона решения . включает. первый сумматор, первый квадратор, первый интегратор, первый

55 компаратор, первый и второй элементы И., причем в блоке останова решения выход первого сумматора через первый квадратор соединен с входом первого интегратора, выход которого

13271

13 подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого является входом задания порога первого компаратора, выход первого компаратора подключен к первому прямому входу первого элемента И, инверсный выход второго элемента И соединен с входом установки в "0" первого интегратора, инверсный выход D-триггера блока управления соединен с пер- 10 вым входом второго элемента И и с инверсным входом первого элемента И блока останова решения, выход делителя частоты блока управления подключен к второму входу второго элемента И и 15 второму прямому входу первого элемента И блока останова решения, выход первого элемента И блока останова решения соединен с вторым управляющим входом ключа блока управления, 20 первый и второй входы первого сумматора блока останова решения соединены соответственно с выходами ограничителя и цифроаналогового преобразователя первого узла итеративной 25 коррекции управления, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет решения задачи с двухсторонним управлением от двух независимых ис- -30 точников управляющего воздействия и повышения точности, в него введены второй узел итеративной коррекции управления, аналогичный первому узлу итеративной коррекции, узел выде- 35 ления максимума, а в блок останова решения дополнительно введены второй сумматор, второй квадратор, второй интегратор и второй компаратор, причем в блоке останова решения выход 40 второго сумматора через второй квадратор подключен к входу второго интегратора, выход которого подключен к первому входу второго компаратора, второй вход которого является входом 45 задания порога второго компаратора, выход второго компаратора подключен к третьему прямому входу первого элемента И, инверсный выход второго элемента И соединен с входом установки 50 в "0" второго интегратора, первый и второй входы второго сумматора соединены соответственно с выходами ограничителя и цифроаналогового преобразователя второго узла итеративной 55 коррекции управления, выход цифроаналогового преобразователя которого подключен к второму граничному узлу

35 14 первой одномерной RC-сетки, второй вход блока умножения второго узла итеративной коррекции управления подключен к второму граничному узлу второй одномерной RC-сетки, выход узла выделения максимума соединен с 2-м узлом второй одномерной

RC-сетки, информационный выход реверсивного счетчика блока управления подключен к входу адреса блока памяти второго узла итеративной коррекции управления и к первому информационному входу узла выделения максимума, первый управляющий вход которого соединен с инверсным выходом триггера блока управления, прямой выход D-триггера блока управления подключен к второму управляющему входу узла выделения максимума, третий и четвертый управляющие входы которого соединены соответственно с шиной логической единицы через ключ блока управления и вторым выходом генератора импульсов блока управления,второй информационный вход узла выде-. ления максимума подключен к 3-му узлу первой одномерной RC-сетки, вход разрешения считывания блока памяти и вход разрешения записи регистра второго узла итеративной коррекции управлеиия подключены к выходу первого элемента ИЛИ блока управления, вход разрешения записи блока памяти второго узла итеративной коррекции управления соединен с выходом третьего элемента И блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что узел выделения максимума содержит сумматор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, цифровой блок умножения, кодоуправляемый источник тока, ключ, дешифратор, регистр сдвига, причем выход сумматора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым информационным входом цифрового блока умножения и с информационным входом блока памяти, второй информационный вход цифрового блока умножения соединен с выходом регистра сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом дешифратора, информационный выход цифрового блока умножения соединен с входом кодоуправляемого источника тока, выход которого соединен с информационным входом ключа, выход ключа является

15 выходом узла выделения максимума, вторым информационным входом которого является первый вход сумматора, второй вход которого является входом задания опорного напряжения, информационный вход дешифратора и вход адреса блока памяти являются первым информационным входом узла выделения максимума, первым управ1327135 16 ляющим входом которого является управляющий вход ключа и вход разрешения считывания блока памяти, вход разрешения записи блока памяти и установочный вход регистра сдвига и управляющий вход цифровогЬ блока умножения является вторым, третьим, и четвертым управляющими входами узла выделения максимума.

1327135 и, Составитель И.Дубинина

Редактор М.Бандура Техред g.xàäàð Корректор В.Гирняк

Заказ 3393/47 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно--полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная„ 4

Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления Устройство для решения задач оптимального управления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гибридной и аналоговой вычислительной технике

Изобретение относится к гибридной вычислительной технике

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для автоматическо.го решения задач оптимального по быстродействию управления объектами с распределенными параметрами при наличии ограничений на фазовые координаты

Изобретение относится к гибридной вычислительной технике

Изобретение относится к области гибридной вычислительной техники

Изобретение относится к системам ориентации и управления движением космических аппаратов при реализации программных разворотов

Изобретение относится к области вычислительных средств специального назначения и может использоваться в системах управления ориентацией космических аппаратов, орбитальных станций и целевых научных модулей при реализации программных разворотов

Изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования и может быть использовано для испытаний управляющих и регулирующих систем, обладающих существенными нелинейностями и нестационарностями динамических характеристик

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при испытании регулирующих и управляющих систем

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования и настройки регулирующих и управляющих систем, например, для формирования данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущениях объекта регулирования

Изобретение относится к диагностике и контролю технического состояния информационно-телекоммуникационных сетей связи. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение достоверности результатов моделирования за счет моделирования внутренних рисков и оценки ущерба, наносимого ИУС внутренними и внешними рисками. Способ включает этапы: создают базу данных параметров внутренних и внешних рисков; связывают её с базами данных специализированных организаций; создают систему обнаружения, предупреждения и противодействия (СОПП) рискам; в модель ИУС, функционирующую в условиях внешних рисков, включают модель функционирования СОПП и модель внутренних рисков; обучают СОПП; оценивают ущерб, нанесенный внутренними и внешними рисками, при необходимости изменяют параметры СОПП; измеренные параметры рисков СОПП сравнивают со значениями из базы данных; определяют уровень риска для ИУС; при выявлении признаков рисков оценивают возможный ущерб; при необходимости осуществляют противодействие рискам; оценивают зафиксированные параметры, при необходимости дополняют базы данных СОПП. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров. Техническим результатом является повышение быстродействия и снижение габаритов устройства. Устройство содержит устройство ситуационного управления (ситуатор) для проверки условия вычисления, ситуатор коммутации функции, ситуатор проверки ограничений, ситуатор вывода результатов. 3 ил.
Наверх