со
00 О5 ел
Фиг.1 Изобретение относитс rt автоматике. и вычислительной технике,-а более конкретно - к устройствам автоматической оптимизации , оно может найти применение в отрасл х наукии техники, где требуетс оптимизаци многомерных объектов управлени и критериев, особенно в тех случа х, когда объект содержит глобальный и локальный экстремумы, а процесс измерени сопровождаетс помехами, например, при построении систем параметрической идентификации нестационарных Динамических объектов управлени . Известен автоматический оптимизатор, в основу алгоритма функционировани которого положен статистический метод, содержащий в каждом канале оптимизации генераторы случайных сигналов, соединенные с исполнительными механизмами, а также блок определени знака приращени оптимизируемой функции, св занный с блоком команд , выходы которого подключены к блоку реверса, и генератором случайных сигналов. С целью улучщени характеристик оптимизатора ввод тс дополнительно элементы адаптации . Примером служит управление амплитудой поисковых движений. Дл этого в устройство дополнительно включаетс блок управлени величиной шага поиска 1. , Однако дл обеспечени поиска глобального экстремума необходимо вводить перебор начальных условий, что практически целесообразно в малой области поиска при небольшом числе локальных экстремумов. Хот знаковый способ получени информации о приращении оптимизируемой функции вл етс достаточно простым в реализации , при этом дл реализации законов управлени в зависимости от состо ни поиска необходимо вводить дополнительные блоки управлени величиной шага, скоро; стью движени и другим, что в итоге усложн ет конструкцию оптимизатора. Кроме того, циклогра.мма работы оптимизатора с пробными шагами включает в себ врем на анализ результатов сравнени , а поисковые и рабочие движени - разделены во времени. В итоге это ухудшает быстродействие оптимизатора, а также приводит к усложнению его конструкции. Наиболее близки.м к изобретению по технической сущности вл етс устройство непрерывного экстремального регулировани , реализующее автоколебательный принцип настройки , содержащее в каждом канале оптимизации генератор случайных сигналов и интегратор 2. Основными недостатка.ми известного устройства вл ютс слаба способность к пре одолению локальных экстремумов, недостаточно высока помехоустойчивость и низкое быстродействие. Цель изобретени - увеличение помехоустойчивости и быстродействи . Указанна цель достигаетс тем, что в устройство введены общий дл всех каналов оптимизации управл емый по частоте генератор и сумматоры по числу каналов оптимизации, при этом вход управл емого по частоте генератора соединен с выходом объекта, выход - с входами запуска генераторов случайных сигналов, а выход генератора случайных сигналов в каждом канале подключен к входам сумматора и интегратора , приче.м выход интегратора соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с соответствующим данному каналу входом объекта. Увеличение помехоустойчивости при действии помех на выходе объекта обеспечиваетс интегрирующими свойствами управл емого по частоте генератора без использовайи дополнительных элементов. При этом действие помех на входе объекта может быть преодолено выбором абсолютной величины случайных сигналов. Увеличение быстродействи достигаетс исключением многократного повторени режима подготовки в процессе оптимизации, вследствие чего процесс оптимизации состоит только из повтор ющихс режимов поиска . На фиг. 1 приведена структурна схема устройства экстремального регулировани ; на фиг. 2 - принципиальна электрическа схе.ма управл емого по частоте генератора; на фиг. 3 - принципиальна электрическа схе.ма генератора случайных сигналов. . Устройство экстремального регулировани содержит в каждом канале генератор 1 случайных сигналов и интегратор 2, общий дл всех каналов оптимизации управл емый по частоте генератор 3, сумматоры 4в каждом канале оптимизации и объект 5регулировани с экстремальной характеристикой . Устройство работает следующи.м образом . В момент переключени управл емый по частоте генератор 3 выдает сигнал на входы запуска генераторов 1 случайных сигналов, которые на своем выходе вырабатывают посто нные по абсолютной величине и случайные по знаку сигналы. Эти сигналы поступают на входы интеграторов 2 и первые входы сумматоров 4, на вторые входы которых подают выходные сигналы интеграторов 2. Таким образом, в момент переключени состо ние объекта скачком измен етс в пространстве оптимизируемых параметров. Это новое случайное состо ние определ ет длительность интервала времени до следующего переключени . В течение данного интервала времени интеграторы 2 измен ют оптимизируемые параметры в направлении, противоположном поисковым приращени м, а рабочее смещение оптимизируемых параметров не прервыщает по абсолютной величине абсолютную величину поисковых приращеНИИ . Мгновенное значенне частоты управл емого генератора 3 в состо ни х удалени от экстремума-максимума ниже значений чартоты в состо ни х приближени к экстремумумаксимуму . В результате, частота запуска генераторов 1 случайных сигналов определ етс как направлением движени по отношению к экстремуму, так и величиной сигнала с выхода объекта 5 управлени . При этом целенаправленность движени в средйем к экстремуму обеспечиваетс повышением частоты изменени - состо ний системы при неблагопри тных смешени х, что увеличивает веро тность выбора целевых направлений . Управл емый по частоте генератор 3 пр моугольных колебаний (фиг. 2), вход щий в состав функциональной схемы предлагаемого устройства (фиг. 1), состоит из источника питани Е, двух транзисторов Уз и V4, резистора смешени Из и сопротивлени R, двух корректирующих цепей Cj,, Ri и Vi (Cj, R2 и Уг)- и двух управл емых дросселей Oj и Ф. Последние включают в себ базовые обмотки WIB и W2B, коллекторные обмотки W1K и W2K, выходную обмотку WB и две пары управл емых обмоток Wiy. W2y и W3y, W4y, на вход которых подаютс сигналы ij и ij. Генератор работает следующим образом. Процесс коммутации транзисторов в режиме ключа характеризуетс скоростью изменени магнитных потоков в основных сердечниках Ф1 и Oj. В схеме, генератора обмотки включены так, что в базовой цепи открывающегос транзистора Уз наводитс ложительна ЭДС, а в базовой цепи закрывающегос У4 - отрицательна ЭДС. В этом случае ЭДС, наведенна в базовой обмотке W2B, усиливает запирание Vj. В свою очередь ЭДС, наведенна в базовЪй обмотке WIB, еще в большей степени отпирает УЗ, что позвол ет дальнейший рост коллекторного тока этого транзистора. Коллекторный ток последнего увеличиваетс До тех пор, пока не наступит насыщение сердечника Ф). При этом ток намагничивани сердечника резко возрастает, а поскольку ток. базы остаетс неизменным, то транзистор УЗ выходит из области насыщени и переходит в область отсечки. Переход транзистора из одной области в другую сопровождаетс ростом его сопротивлени . Это приводит к тому, что ток намагничивани начинает быстро уменьшатьс , а индуктируема ЭДС W1B падзет до нул . Последнее вызывает изменение пол рности ЭДС, что приводит к закрыванию УЗ и открыванию У|. Далее процесс генерации пр моугольных колебаний повтор етс . Компенсаци пиковых выбросов в схеме генератора достигаетс за счет эффекта диффузионной емкости полупроводникового диода Vi (V2 ) и сопоставлени его электрических параметров с параметрами «коллектор - база транзистора. Диод подключаетс к коллекторной цепи, так что в момент закрыти транзистора УЗ (V4) в нем образуетс мгновенный ток. Компенсаци пиковых выбросов происходит в момент закрыти одного из транзисторов, когда на реактивном сопро-тивлении коллекторной цепи по вл етс ЭДС. Последн поддерживает в течение некоторого времени ток того же. направлени , какое он имел до запирани транзисторов . Поскольку кремниевый диод до закрыти транзистора обладает минимальной диффузионной емкостью и, следовательно, минимальным обратным током, то в момент, закрыти транзистора изменитс емкостной параметр диода У. (Уг), на котором по витс импульс напр жени .. Последний совпадает по форме и величине с пиковым выбросом на индуктивном сопротивлении коллекторной , цепи, но находитс в противофазе . Строгое совпадение этого импульса по форме, величине и во времени с пиковым выбросом коллекторного напр жени позвол ет полностью скомпенсировать нежелательный пиковый выброс на вершине переднего фронта генерируемого импульса. Ток ti измен етс в соответствии с сигналами с выхода объекта, ток ij измен етс в соответствии с сигналами, поступающими из блока настройки параметров поиска. Каждый генератор 1 случайного сигнала (фиг. 3) собран по схеме дискретизации непрерывного шумового сигнала по двум уровн м. Он состоит из источника шума (ИШ), Двухкаскадного усилител , собранного на транзисторах Vj и Уг, резисторах. RI-RSH конденсаторах С и Cg, а также синхронного D-триггера Т. Состо ние триггера устанавливаетс по положительному фронту импульса, поступающего на Вх. 1 от управл емого по частоте генератора. На Вх.2 поступает сигнал из блока настройки параметров поиска, благодар чему устанавливаетс необходимый уровень сигнала на выходе генератора случайных сигналов. Использование изобретени позвол ет по высить помехоустойчивость, так как операци интегрировани выходного сигнала объекта , реализуема управл ющим по частоте генератором, эффективно отфильтровывает центрированные помехи. Кроме того, управл емый по частоте генератор осуществл ет оптимизировать функции со сложным рельефом .