Устройство для выбора оптимального воздействия на исследуемый объект

 

Изобретение относится к системам-автоматического управления и может быть использовано для управления технологическими процессами, связанными с использованием СВЧ-энергии, а также для . проведения научных экспериментов в медицине , биологии. Цель - расширение оптимизируемых воздействий на исследуемый объект. Сущность изобретения: устройство .содержит два блока выбора диапазонов, два счетчика импульсов, два. блока сравнения, исполнительное устройство, три блока памяти , генератор импульсов, исследуемый объект, аналого-цифроэой преобразователь , цифроаналоговый преобразователь, компаратор, блок управления, Цель достигается выбором оптимального воздействия на объект. 2 ил.

союз соВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 05 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГоспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4789857/24 (22) 11.12.89 (46) 07,02.93. Бюл, М 5 (71) Научно-производственное объединение

"Метрология" (72) Э.А.Гуляев и А.С.Клейман (56) 1, Авторское свидетельство СССР

)Ф 860006, кп. G 05 В 19/18, 1981, 2. Авторское свидетельство СССР

М 1089550, кл, G 05 В 19/18, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИССЛЕДУЕМЫЙ ОБЬЕКТ (57) Изобретение относится к системам- автоматического управления и может быть

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для управления технологическими процессами, связанными с использованием СВЧ-энергии, а также для проведения научных экспериментов в медицине и биологии.

Известно устройство для.программного управления, включающее в себя генератор текущего времени, двоичный счетчик, регистры текущего времени и хранения команды, коммутатор, формирователь команд, клавиатуру времени, блоки коррекции и памяти и два блока линии задержки (1).

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности ввиду отсутствия возможности контроля за состоянием управляемых объектов в процессе работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, „„5Ц„„ l 793428 А1 использовано для управления технологическими процессами, связанными с использованием СВЧ-энергии; а также для . проведения научных экспериментов в медицине, биологии. Цель — расширение оптимизируемых воздействий на исследуемый объект. Сущность изобретения: устройство .содержит два блока выбора диапазонов, два счетчика импульсов, два блока сравнения, исполнительное устройство, три блока памяти, генератор импульсов, исследуемый объект, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, компаратор, блок управления, Цель достигается выбором оптимального воздействия на объект. 2 ил, содержащее генератор импульсов, два регистра, счетчик адресов, два блока памяти, блок управления, блок временных интервалов, блок сравнения и блок индикации (2).

Недостатком данного устройства также являются ограниченные функциональные возможности применения.

Цепь изобретения — расширение класса оптимизируемых воздействий на исследуемый объект.

Цель достигается тем, что в устройство для выбора оптимального воздействия на исследуемый объект, содержащее блок управления, исполнительное устройство, блок памяти сигнала отклика объекта и компаратор, причем выход исполнительного устройства соединен с входом исследуемого объекта, выход которого подключен к первому входу компаратора, введены аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, первый и второй блоки памяти управляю1793428 щих воздействий, причем первый и второй выходы блока управления подключены соответственнО к информационному входу первого блока памяти управляющих воздействий и к первому входу исполнительного устройства и к информационному входу второго блока памяти управляющих воздействий и к второму входу исполнительного устройства, выход исследуемого объекта подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к информационному входу блока памяти сигнала отклика объекта, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, а вход разрешения записи — к входам разрешения записи первого и второго блоков памяти управляющих воздействий и к выходу компаратора, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, при этом блок управления содержит генератор импульсов, первый и второй блоки выбора диапазонов, первый и второй счетчики импульсов, первый и второй блоки сравнения, причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первому выходу блока управления, а вход предварительной установки и вход разрешения записи первого счетчика импульсов подключены соответственно к выходу первого блока выбора диапазона и к выходу первого блока сравнения, который подключен также к суммирующему входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго блока сравнения и второму выходу блока управления, вх д предварительной установки второго счетчика импульсов подключен к выходу второго блока выбора диапазона, второй выход которого подключен к первому входу второго блока сравнения, выход которого подключен к входу генератора импульсов, выход первого счетчика импульсов подключен к второму входу первого блока сравнения, первый вход которого подключен к второму выходу первого блока выбора диапазона.

Введение указанных узлов позволяет производить автоматический перебор всех значений одного параметра управляющего воздействия относительно каждого значения другого параметра управляющего воздействия с фиксацией в памяти устройства максимального отклика исследуемого объекта и значений каждого параметра управляющего воздействия в этот момент времени. Диапазоны изменения каждого иэ этих параметров устанавливаются на соответствующих блоках выбора диапазона.

На фиг. 1 и 2 представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блоки 1 и 2 выбора диапазона, счетчики 3 и 4 импульсов, блоки 5 и 6 сравнения, исполнительное устройство 7, блоки 8 и 9 памяти управляющих воздействий, генератор 10 импульсов, исследуемый объект 11, аналого-цифровой преобразователь 12. блок 13 памяти сигнала отклика объекта, цифроаналоговый преобразователь 14, компаратор 15, блок 16 управления, Первые выходы блоков 1 и 2 выбора диапазона соединены соответственно с входами предварительной установки счетчиков 3 и 4 импульсов, а вторые выходы — с первыми входами блоков 5 и 6 сравнения соответственно. Выходы счетчиков 3 и 4 подсоединены к входам исполнительного устройства 7 и соответственно к информационным входам блока 8 и 9 памяти управляющих воздействий и вторым входам блоков 5 и 6 сравнения, Выход блока 5 сравнения соединен с входом разрешения записи счетчика 3 импульсов и суммирующим входом счетчика 4 импульсов, а выход блока 6 сравнения — с входом генератора импульсов. Вход исследуемого объекта 11 подсоединен к выходу исполнительного устройства 7, а его выход — к входам аналого-цифрового преобразователя 12 и компа

15, Выход аналого-цифрового преобразователя 12 подключен к информационному входу блока 13 памяти сигнала отклика объекта. Выход блока 13 памяти сигнала отклика через цифроаналоговый преобразователь 14 связан с вторым входом компаратора 15, Выход компаратора 15 соединен с входами разрешения записи блоков 5 и 6 памяти управляющих воздействий и блока 13 памяти сигнала отклика объекта.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы очищаются блоки 5 и 6 памяти управляющих воздействий и блок 13 памяти сигнала отклика объекта. На блоках 1 и 2 выбора диапазона устанавливаются числа, соответствующие нижним и верхним границам диапазона параметров воздействующих сигналов. Нижние значения этих параметров заносятся соответственно в счетчики 3 и 4 импульсов, а верхние значения поступают соответственно на блоки 5 и 6 сравнения.

Каждый импульс, поступающий с генератора 10 импульсов на счетчик 3 импульсов, увеличивает на единицу число, занесенное в этот счетчик. По достижении этим числом значения, соответствующего верхней границе первого параметра сигна1793 128 ла, блок 5 сравнения вырабатывает импульс, который производит перезапись исходного .числа в счетчик 3 импульсов и увеличивает на единицу число, занесенное в счетчик 4 импульсов. Этот процесс повторяется до тех пор, пока число, занесенное в счетчик 4 импульсов, не достигнет значения, соответствующего верхней границе второго параметра сигнала. Сигнал с выхода блока 6 сравнения запрещает дальнейшую работу генератора 10 импульсов, Таким образом происходит автоматический перебор всех значений первого параметра сигнала в границах диапазона, установленных в блоке 1 выбора диапазона, относительно каждого значения второго параметра сигнала, определяемого границами диапазона, установленными в блоке 2 выбора диапазона.

Когда сигналы со счетчиков 3 и 4 импульсов поступают на исполнительное устройство 7. Сигнал с выхода исполнительного устройства 7, параметры которого заданы управляющими кодами, поступает на исследуемый объект 11. Отклик исследуемого объекта 11 в виде аналогового сигнала поступает на аналого-цифровой преобразователь 12 и первый вход компаратора 15.

Если напряжение на первом входе компараторэ 15 превышает напряжение на его втором входе (которое в исходном состоянии равно нулю), то с выхода компаратора 15 поступает сигнал "Запись" в блоки 8,9 памяти управляющих воздействий и блок 13 памяти сигнала отклика объекта, В блоки 8 и 9 памяти управляющих воздействий заносятся соответственно коды чисел, соответствующие значениям первого и второго параметров воздействующего сигнала в данный момент времени, В блок 13 памяти сигнала отклика объекта заносится код числа, соответствующего сигналу, поступающего с исследуемого объекта 11 на вход аналого-цифрового преобразователя 12, С выхода блока 13 памяти сигнала отклика объекта занесенный код поступает на вход цифроаналогового преобразователя 14, где преобразуется в напряжение, которое по5

35 ступает на второй вход компаратора 15. На этом входе поддерживается постоянный уровень напряжения до тех пор, пока не произойдет перезапись числа, занесенного в блок 13 памяти сигнала отклика объекта, т,е. при возрастании сигнала, поступающего от исследуемого объекта 11. Процесс перезаписи информации в блоки 8,9 памяти управляющих воздействий и в блок 13 памяти сигнала отклика объекта прекращается по достижении откликом исследуемого объекта 11 своего максимального значения.

Таким образом, в блоках 8 и 9 памяти управляющих воздействий остаются записанными соответственно значения первого и второго параметров воздействующего сигнала в момент максимального отклика исследуемого объекта 11, а в блок 13 памяти сигнала отклика объекта занесено значение этого максимального отклика, Ввод и запоминание устройством границ изменения параметров воздействующего сигнала исполнительного устройства 7 осуществляется в режиме ручного управления. На блоках 1 и 2 выбора диапазона (при помощи, например, переключателей типа

ПП вЂ” 10) в десятичном коде набираются значения нижних и верхних границ параметров воздействующего сигнала. Кнопкой "Запись" зти значения заносятся в счетчики 3 и

4 импульсов. В качестве счетчиков с предварительной записью числа могут быть использованы, например, микросхемы

К155ИЕб. В счетчике 3 импульсов второй вход является входом разрешения записи, а третий — суммирующим входом. В счетчике

4 импульсов второй вход является суммирующим входом.

В качестве исполнительного устройства

7 может быть использован, например, любой стандартный генератор СВЧ, имеющий входы дистанционного управления частотой и мощностью и обеспечивающий генерацию в необходимом диапазоне частот.

Блоки 5 и 6 сравнения могут быть выполнены, например, на микросхемах 564 ИП2 путем их каскадного или пирамидального соединения.

1Vn3n2a

Составитель Э. Гуляев

Редактор С. Кулакова Техред М,Моргентал Корректор Е. Пап и

Зэкэз 504 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издэтельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гэгаринэ, 101

Формула изобретения

Устройство для выбора оптимального воздействия на исследуемый обьект, содержэщее блок управления, исполнительное устройство, блок памяти сигнала откликэ и компарэтор, причем выход исполнительного устройства соединен с входом исследуемого обьектэ, выход которого подключен к первому входу компараторэ, о тл ичко ю щеес я тем,что, с цельюрэсширения оптимизируемых воздействий нэ исследуемый объект, в него введены аналогоцифровой и цифроаналоговый преобразователь, первый и второй блоки памяти управляющих воздействий; причем первый и второй выходы блока управления подключены соответственно к информационному входу первого блока памяти управляющих воздействий и к первому входу исполнительного ус ройствэ и к информационному входу второго блока пэмяти упрэвляющих воздействий и к второму входу исполнительного устройства, выход исследуемого объе". тэ подключен к входу аналого-цифрового преобразовэтеля, выход которого подклю. чен к информационному входу блока памяти сигнала отклика объекта, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, а второй вход разрешения записи — к входам разрешения записи первого и второго блоков памяти управляющих воздействия и к выходу компарэторэ, BTQрой вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, причем блок управления содержит генератор им5 пульсов, первый и второй блоки выбора диапазонов, первый и второй счетчики . импульсов, первый и второй блоки сравнения; причем выход генератора импульсов соединен со счетным входом первого счет10 чика импульсов, выход которого подключен к первому выходу блока управления, а вход предварительной установки и вход разрешения записи первого счетчика импульсов подключены соответственно к выходу пер15 вого блока выбора диапазона и к выходу первого блока сравнения, который подключен также к суммирующему входу второго счетчика импульсов, выход которого подключен к второму входу второго блока срэв20 нения и второму выходу блока управления, вход предварительной установки второго счетчика импульсов подключен к выходу второго блока выбора диапазона, второй выход которого подключен к первому входу

25 второго блокэ сравнения, выход которого подключен к входу генератора импульсов, выход первого счетчика импульсов подключен к второму входу первого блока сравнения, первый вход которого подключен к

30 второму выходу первого блока выбора диапазона.