SU1352452A1 - Extreme regulation system - Google Patents
Extreme regulation system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1352452A1 SU1352452A1 SU853931425A SU3931425A SU1352452A1 SU 1352452 A1 SU1352452 A1 SU 1352452A1 SU 853931425 A SU853931425 A SU 853931425A SU 3931425 A SU3931425 A SU 3931425A SU 1352452 A1 SU1352452 A1 SU 1352452A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- outputs
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл -автоматической настройки режимов питани оптически управл емых транспорантов в системах оптической и оптоэлектрон- ной обработки информации. Цель изобретени - повышение быстродействи , точности, что достигаетс реализацией практически мгновенного возвращени в точку глобального экстремума и последующей подстройкой с заданной точностью на глобальньй экстремум. Система экстремального регулировани содержит генератор тактовых импульт сов, два делител частоты, три ключа , семь элементов И, п ть элемен- тов ИЖ, два счетчика, три цифроана- логовых преобразовател , преобразователь напр жени в частоту, амплитудный модул тор, объект управлени , дифференциальный датчик, два дифференциальных усилител , два элемента И-НЕ, блок инверторов, два триггера, блок алгебраического суммировани ,, два регистра пам ти, четьфе аналоговых компаратора, пиковый детектор, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство, цифровой компаратор-, одновибратор, два дифференцирую Дих элемента и аттенюатор . 3 ил. с sThe invention relates to the field of automation and computer technology and can be used to automatically adjust the power modes of optically controlled transponders in optical and optoelectronic information processing systems. The purpose of the invention is to increase speed, accuracy, which is achieved by implementing an almost instantaneous return to a global extremum point and subsequent adjustment with a given accuracy to a global extremum. The extremal control system contains a clock impulse generator, two frequency dividers, three keys, seven AND elements, five IL elements, two counters, three digital-to-analog converters, a voltage-to-frequency converter, an amplitude modulator, a control object, a differential sensor, two differential amplifiers, two NAND units, inverter unit, two triggers, algebraic summing unit, two memory registers, four analog comparators, peak detector, analog-to-digital converter, operas tive memory, digital komparator-, monostable, two Dih differentiate and attenuator element. 3 il. with s
Description
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл автоматической настройки режимов питани оптически управл емых транспорантов.The invention relates to automation and computer technology and can be used to automatically adjust the power modes of optically controlled transponders.
Цель изобретени - повышение быстродействи и точности путем реализации практически мгновенного возвращени в точку глобального экстремума с учетом инерционности измерительно-преобразовательного канала как в режиме поиска, так и в режиме подстройки на глобальный экстремум.The purpose of the invention is to increase speed and accuracy by implementing an almost instantaneous return to the global extremum point, taking into account the inertia of the measurement and conversion channel, both in the search mode and in the mode of adjustment to the global extremum.
На фиг. 1 представлена структурна электрическа схема системы экстремального управлени ; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы.FIG. Figure 1 shows a structural electrical circuit of an extreme control system; in fig. 2 and 3 - time diagrams of his work.
Система экстремального регулировани содержит генератор 1 тактовых импульсов (ГТИ), первый 2 и второй 3 делители частоты, первьй ключ 4 первьш 5 и второй 6 элементы И, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, первьй 9 и второй 10 счетчики, первый 11 и второй 12 цифроаналоговые преобразо- ватели (ЦАП), преобразователь 13 напр жени в- частоту, амплитудный модул тор 14, объект 15 регулировани , да1фференциальньш датчик 16, первый дифференциальный усилитель 17, первый .элемент И-НЕ 18, блок 19 инверторов, третий элемент ИЛИ 20, второй элемент И-НЕ 21, первый триггер 22, четвертый элемент ИЛИ 23, блок 24 алгеб- -ц довательно соединенные блок 24 алге-. раического суммировани , первьй 25 браического суг мировани , первьй ре- и второй 26 регистры пам ти, первый гистр 25 пам ти и первьй коммутатор 27 и второй 28 коммутаторы, третий 27. Между выходами второго счетчика элемент И 29, второй триггер 30, пер- 10 и его входами установки включены вый дифференцирующий элемент 31, пер- 40 последовательно соединенные второй вый 32 и второй 33 блоки выборки-хра- регистр 26 пам ти и второй коммута-The system of extreme control contains a generator of 1 clock pulses (GTI), the first 2 and second 3 frequency dividers, the first key 4 the first 5 and the second 6 elements AND, the first 7 and second 8 elements OR, the first 9 and second 10 counters, the first 11 and the second 12 digital-to-analog converters (D / A converters), voltage-to-frequency converter 13, amplitude modulator 14, control object 15, yes-differential sensor 16, first differential amplifier 17, first AND-NE element 18, inverter unit 19, third element OR 20, the second element AND-NOT 21, the first trigger 22, che Werth OR gate 23, the block 24 algebra rj sequence unit 24 connected alge-. summation, the first 25 registers, the first re- and second 26 memory registers, the first hist 25 memory and the first switch 27 and the second 28 switches, the third 27. Between the outputs of the second counter, And 29, the second trigger 30, the first 10 and its installation inputs include a differentiating element 31, the first 40 serially connected second out 32 and second 33 blocks of sampling-storage 26 of the memory and the second switch
нени , второй дифференциальный усилитель 34, первый 35, второй 36 и третий 37 аналоговые компараторы, четвертьй 38 и п тьй 39 элементы И, п тьй элемент ИЛИ 40, третий 41 и четвертый 42 коммутаторы, шестой 43 и седьмой 44 элементы И, пиковьй детектор 45, аналого-цифровой преобразователь (ЦАП) 46, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 47, цифровой компаратор 48, второй 49 и третий 50 ключи, одновибратор 51, третий ЦАП 52, аттенюатор 53, четвертьй аналоговый компаратор 54, второй дифференцирующий элемент 55 и шестой элемент ИЛИ 56.The second differential amplifier 34, the first 35, the second 36 and the third 37 analog comparators, the fourth 38 and five 39 elements AND, the fifth element OR 40, the third 41 and fourth 42 switches, the sixth 43 and the seventh 44 elements AND, the peak detector 45, analog-to-digital converter (DAC) 46, random access memory (RAM) 47, digital comparator 48, second 49 and third 50 keys, one-shot 51, third-DAC 52, attenuator 53, quarter analog comparator 54, second differentiating element 55 and sixth element OR 56.
ГТИ 1 соединен последовательно с делител ми 2 и 3 частоты, первыйGTI 1 is connected in series with dividers 2 and 3 frequencies, the first
ключ 4 - с вторым элементом И 6 и с первым элементом ИЛИ 7, выход которого подключен к входу суммировани первого счетчика 9. Между выходом первого ключа 4 и входом вычитани первого счетчика 9 включены последовательно соединенные третий элемент И 29 и второй элемент ИЛИ 8,key 4 - with the second element AND 6 and with the first element OR 7, the output of which is connected to the summing input of the first counter 9. Between the output of the first key 4 and the subtraction input of the first counter 9, connected in series are the third element AND 29 and the second element OR 8,
вход первого ключа 4 соединен с выходом ГТИ 1. Первый счетчик 9 соединен последовательно с первым . ЦАП 11, преобразователем 13 напр жени в частоту, амплитудным модул тором 15 регулировани . Между выходами первого счетчика 9 и счетным входом второго счетчика 10 включены последовательно соединенные первьй элемент И-НЕ 18, второй триггер 30 и третий элемент ИЛИ 20. Между выходами первого счетчика 9 и вторым входом второго триггера 30 включены последовательно соединенные блок 19 инверторов, второй элемент И-НЕ 21 иthe input of the first key 4 is connected to the output of the GTI 1. The first counter 9 is connected in series with the first. D / A converter 11, voltage-to-frequency converter 13, amplitude modulator 15 control. Between the outputs of the first counter 9 and the counting input of the second counter 10 are connected in series the first element NAND 18, the second trigger 30 and the third element OR 20. Between the outputs of the first counter 9 and the second input of the second trigger 30 are connected the series-connected inverter unit 19, the second element AND-NOT 21 and
четвертьй элемент ИЛИ 23. Инверсный выход второго триггера 30 подключен кthe fourth element OR 23. The inverse output of the second trigger 30 is connected to
.второму входу третьего элемента ИЛИ 29 и второму входу третьего элемента И 29, второй вход второго элемента И 6 соединен с выходом второго триггера 30 и входом установки знака блока 24 алгебраического суммировани . Между выходами первого счетчика 9 и его входами установки включены после тор 28. Междувыходами второго счетчика 10 и объединенными между собой входами разрешени записи счетчиков g 9 и 10 и входами управлени коммутаторов 27 и 28 включены последовательно соединенные первьй элемент И 5, первьй триггер 22 и первьй дифференцирующий элемент 31. Дифференциальный датчик 14 соединен последовательно с первым дифференциальным усилителем 17 первым блоком 32 выборки-хранени , вторым аналоговьм Компаратором 36, шестым элементом И 43 и п тым элементом ИЛИ 40, выход которого подключен к входу управлени третьего коммутатора 41, входы которого соединены с входом и выходом первого делител 2 частоты соответствен0The second input of the third element OR 29 and the second input of the third element And 29, the second input of the second element And 6 is connected to the output of the second trigger 30 and the input for setting the sign of the block 24 of algebraic summation. Between the outputs of the first counter 9 and its installation inputs are turned on after the torus 28. The outputs of the second counter 10 and the interconnected write enable inputs of counters g 9 and 10 and the control inputs of the switches 27 and 28 are connected in series with the first element And 5, the first trigger 22 and the first differentiating element 31. Differential sensor 14 is connected in series with the first differential amplifier 17 by the first sampling-storage unit 32, the second analog Comparator 36, the sixth element AND 43 and the fifth element OR 40, Exit is connected to the control input of the third switch 41 having inputs connected to the input and output of the first frequency divider 2 sootvetstven0
но. Вход четвертого коммутатора 42 подключен к выходу третьего коммутатора 41, а первый и второй выходы - к вторым входам четвертого и п того элементов И 38 и 39 соответственно, выходы которых соединены с вторыми входами элементов ИЛИ 7 и 8 соответственно . Второй блок 33 выборки- хранени включен между выходом первого дифференциального усилител 17 и вторым входом второго дифференциального усилител 34. Третий аналоговый компаратор 37 включен между вы- ходом второго дифференциального усилител 34 и вторым входом седьмого элемента И 44, выход которого соединен с вторым входом п того элемента ИЛИ 40, пр мой выход второго дели- .тел частоты 3 соединен с опорным входом первого блока 32 выборки-хра- нени и первым входом седьмого элемента И 44, инверсный выход второго делител 3 частоты соединен с опорным входом второго блока 33 выборки- хранени , входом управлени четверто го коммутатора 42 и первым входом шестого элемента И 43, пиковый детектор 45 последовательно соединен с АЦП 46, ОЗУ 47, цифровым компаратором 48 и вторым ключом 49, выход ко- торого подключен к входу управлени третьего ключа 50, выход которого соединен с входом разрешени записи ОЗУ 47 и регистрами 25 и 26 пам ти. Первый аналоговый компаратор 35 по- следовательно соединен с одновибра- тором 51 и третьим ключом 50. Второй вход первого аналогового компаратора 35 подключен к выходу пикового детектора 45, а первый вход - к входу пи- кового детектора 45 и выходу первого дифференциального усилител 17. Вторые входы цифрового компаратора 48 соединены с выходами АЦП 46, третий ЦАЦ 52 последовательно соединен с аттенюатором 53, четвертым аналоговым компаратором 54, вторым дифферен цирующим элементом 55 и шестым элеметом ИЛИ 56, второй вход которого вл етс входом внешнего сброса, а вы- ход подключен к шине сброса. Второй вход четвертого аналогового компаратора 54 соединен с выходом пикового детектора 45. Выход первого триггера 22 подключен к входу управлени вто- рого ключа 49 и входу стробирова- ни четвертого компаратора, выход ГТИ 1 соединен с вторым входом одновибратора 51, входы установки в О счетчиков 9 и 10 пикового детектора 45, ОЗУ 47, регистров 25 и 26 пам ти , первого триггера 22 и второй вход четвертого- элемента ИЛИ 23 объединен и вл ютс шиной сброса системы , а вход установки знака блока 24 алгебраического суммировани подключен к пр мому выходу второго триггера 30.but. The input of the fourth switch 42 is connected to the output of the third switch 41, and the first and second outputs are connected to the second inputs of the fourth and fifth elements AND 38 and 39, respectively, the outputs of which are connected to the second inputs of the elements OR 7 and 8, respectively. A second block 33 for sampling and storage is connected between the output of the first differential amplifier 17 and the second input of the second differential amplifier 34. The third analog comparator 37 is connected between the output of the second differential amplifier 34 and the second input of the seventh element 44, the output of which is connected to the second input of the second the element OR 40, the direct output of the second divide- ting frequency 3 is connected to the reference input of the first block 32 of the sample-storage and the first input of the seventh element AND 44, the inverse output of the second frequency divider 3 is connected to the reference the second input of the sixth element And 43, the peak detector 45 is connected in series with the A / D converter 46, the RAM 47, the digital comparator 48 and the second switch 49, the output of which is connected to the input controlling the third key 50, the output of which is connected to the write enable input of the RAM 47 and memory registers 25 and 26. The first analog comparator 35 is successively connected to the one-oscillator 51 and the third key 50. The second input of the first analog comparator 35 is connected to the output of the peak detector 45, and the first input to the input of the peak detector 45 and the output of the first differential amplifier 17. the digital comparator 48 inputs are connected to the A / D converters 46, the third CAC 52 is sequentially connected to the attenuator 53, the fourth analog comparator 54, the second differentiating element 55 and the sixth element OR 56, the second input of which is an external input th reset, and taken the analysis is connected to the reset bus. The second input of the fourth analog comparator 54 is connected to the output of the peak detector 45. The output of the first trigger 22 is connected to the control input of the second key 49 and the gate input of the fourth comparator, the GTI output 1 is connected to the second input of the one-vibrator 51, the inputs to the O counters 9 and 10 peak detector 45, RAM 47, memory registers 25 and 26, the first trigger 22 and the second input of the fourth OR element 23 are combined and are the system reset bus, and the sign setting input of the algebraic sum block 24 is connected to the forward output of the driver. cerned trigger 30.
ГТИ 1 может быть выполнен по любо известной схеме, например на двух логических элементах 2И-НЕ, Делители 2 и 3 частоты могут быть выполнены на триггерах Iiли на микросхемах счетчиков , например 133НЕ5; счетчики 9 и 10 - на, соответствующих микросхемах, например 133ИЕ7 и 133ИЕ5; первый,.- второй и третий ЦАП - на микросхемах 594ПА1; АЦП 46 - на микросхеме 592ПВ1А; одновибратор 51 - на счетчике с дешифратором на выходе (элемент И); цифровой компаратор 48 - на микросхеме 533СП1; аналоговые компараторы 35, 36, 37 и 38 - на микро-схемах 521СА4; блок 24 алгебраического суммировани - на микросхемах 555ИМ и коммутаторах 530КП14 с предврительным вычислением двоичного допонени вычитаемого числа.GTI 1 can be performed according to any well-known scheme, for example, on two logical elements 2I-NOT. Dividers 2 and 3 frequencies can be executed on Ili triggers on counters' microcircuits, for example 133NE5; counters 9 and 10 - on the corresponding chips, for example 133IE7 and 133IE5; the first, the second and third DACs are on 594PA1 chips; ADC 46 - on the 592PV1A microcircuit; one-shot 51 - on the counter with a decoder at the output (element I); digital comparator 48 - on a microcircuit 533SP1; analog comparators 35, 36, 37 and 38 - on micro-circuits 521SA4; algebraic summing unit 24 — on 555MIC chips and 530KP14 switches with preliminary calculation of the binary addition of the subtracted number.
На фиг. 2а-е изображены эпюры напр жений на выходах ГТИ 1, первого 2 и второго 3 делителей частоты, первом выходе четвертого коммутатора 42, втором выходе четвертого коммутатора 42 и на выходе второго аналогового компаратора 36 соответственно .FIG. 2a-e depict voltage plots at the outputs of the GTI 1, the first 2 and second 3 frequency dividers, the first output of the fourth switch 42, the second output of the fourth switch 42, and the output of the second analog comparator 36, respectively.
На фиг, За-е изображены процессы настройки системы на вершину глобального экстремума в моменты времени to-ц; tg-t, и ,o .FIG. Za-e depicts the processes of tuning the system to the top of the global extremum at times t0; tg-t, and, o.
Система экстремального регулировани работает следующим образом.The system of extreme regulation works as follows.
По команде с внешнего устройства, поступающей на второй вход шестого элемента ИЛИ 56, счетчики 9 и 10, регистры 25 и 26 пам ти, пиковый детектор 45 и ОЗУ 47 обнул ютс , а первый и второй триггеры 22 и 30 пе- ревод тс в такое состо ние, при котором логические уровни с их выходов дают разрешение на прохождение сигнала через второй элемент И 6 и запрет на прохождение сигнала через третий элемент И 29, перевод т первый ключ 4 в замкнутое состо ние.On a command from an external device arriving at the second input of the sixth element OR 56, counters 9 and 10, memory registers 25 and 26, peak detector 45 and RAM 47 are zeroed out, and the first and second triggers 22 and 30 are converted to the state in which the logic levels from their outputs permit the signal to pass through the second element 6 and the prohibition to pass the signal through the third element 29 translates the first key 4 into a closed state.
дают запрет на прохождение сигнала через элементы И 38 и 39, перевод т ключ 49 в замкнутое состо ние и блокируют работу четвертого аналогового компаратора 54. Импульсы ГТИ 1 через первый ключ 4, второй элемент И 5 и первый элемент ИЛИ 7 начинают поступать на суммирующий вход первого счетчика 9. На выходе первого ЦАП 11 начинает формироватьс ступенчато нарастающее напр жение, которое преобразуетс в пропорционально возрастающее значение частоты в преобразователе 16. Напр жение возрастающей частоты усиливаетс амплитудным модул тором 14 и подаетс на входы питани объекта 15 регулировани . При заполнении первого счетчика 9 до определенного значени , меньшего, чем максимально возможное, и равного 2п, (где п, - число разр дов первого счетчика 9), на выходе первого элемента И-НЕ 18, подключенного к выходам соответствующих разр дов первого счетчика 9 и выполн ющего функцию дешифратора, формулируетс перепад О - 1, которьй перебрасывает второй триггер 30 в другое устойчивое состо ние. При этом на второй элемент И 5 поступает запрет(0) на прохождение сигнала, а на третий элемент И 29 - разрешение (1). Импульсы ГТИ 1 начинают поступать на вход вычитани первого счетчика 9. Одновременно с этим импульс с выхода третьего элемента ИЛИ 23 начинает заполн ть второй счетчик 10, На выходе первого ЦАП 11 начинает формироватьс ступенчато спадающее напр жение, которое преобразуетс , в пропорционально убывающее значение частоты в преобразователе 16 напр жени в частоту. Коэффициент передачи амплитудного модул тора 14 при этом измен етс с помощью второгоthey prohibit the signal from passing through elements 38 and 39, switch key 49 into a closed state and block the operation of the fourth analog comparator 54. GTI pulses 1 through the first key 4, second element 5 and the first element OR 7 begin to flow to the summing input the first counter 9. The output of the first DAC 11 begins to form a stepwise increase in voltage, which is converted into a proportionally increasing value of the frequency in the converter 16. The voltage of the increasing frequency is amplified by the amplitude modulator 14 and the output It is supplied to the power inputs of the control object 15. When the first counter 9 is filled up to a certain value, less than the maximum possible, and equal to 2π (where n is the number of bits of the first counter 9), at the output of the first element NAND 18 connected to the outputs of the corresponding bits of the first counter 9 and performing the function of the decoder, an O - 1 differential is formulated, which pushes the second trigger 30 to another steady state. In this case, the second element And 5 receives a ban (0) on the passage of the signal, and the third element And 29 - permission (1). The GTI pulses 1 begin to flow into the subtraction input of the first counter 9. At the same time, the pulse from the output of the third element OR 23 begins to fill the second counter 10. At the output of the first DAC 11, a step-down voltage is formed, which is transformed into a proportionally decreasing frequency value a voltage to frequency converter 16. The transmission coefficient of the amplitude modulator 14 is changed by the second
ЦАП 12 на величину у п, (где п число разр дов второго счетчика 10). При уменьшении содержани первого счетчика 9 до значени большего, чем значение, равное нулю, на выходе второго элемента И-НЕ 21 формируетс пе- 15епад О - 1, который переводит второй триггер 30 в новое устойчивое положение. Второй элемент И 6 начи- нает пропускать импульсы с выхода ГТИ 1, а третий элемент И 29 - не пропускать их. Таким образом, на вы - DAC 12 on the value of y p (where n is the number of bits of the second counter 10). When the content of the first counter 9 decreases to a value greater than the value equal to zero, an output O - 1 is formed at the output of the second element NAND 21, which transfers the second trigger 30 to a new stable position. The second element And 6 begins to pass pulses from the output of the GTI 1, and the third element And 29 - not to miss them. So, on you -
10ten
2020
2525
3524526 .3524526.
ходе первого ЦАП 11 формируетс треугольное напр жение, а на выводе второго ДАЛ 12 - линейно нарастающее. При этом осуществл етс вариаци независимых переменных - частоты и амплитуды , во всем объеме пространства состо ний объекта регулировани .During the first DAC 11, a triangular voltage is formed, and at the output of the second DAL 12 - linearly increasing. In this case, the variation of independent variables — frequency and amplitude — is performed in the entire volume of the state space of the object being controlled.
Блоки 45-51 и 35 осуществл ют измерение и запоминание экстремальных состо ний объекта 15 регулировани следующим образом.Blocks 45-51 and 35 measure and store extreme states of the control object 15 as follows.
Сигнал, амплитуда которого пропорциональна качеству состо ни объек- 15 та 15, с выхода дифференциального датчика 16 поступает через первьш дифференциальный усилитель 17 на вход пикового детектора 45. Пиковый детектор 45 запоминает максимальное значение сигнала и начинает медленно (по сравнению с зар дом) разр жатьс . АЦП 46 преобразует запомненное пиковым детектором 45 напр жение в код. Напр жение на втором входе цифрового компаратора 48 больше, чем на первом.The signal, whose amplitude is proportional to the quality of the state of the object 15, from the output of the differential sensor 16 is fed through the first differential amplifier 17 to the input of the peak detector 45. The peak detector 45 remembers the maximum signal and begins to discharge (slowly compared to charge) . A / D converter 46 converts the voltage stored by the peak detector 45 into a code. The voltage at the second input of the digital comparator 48 is greater than the first.
Цифровой компаратор (путем соответствующей дешифрации выходов микросхемы 533СП1) срабатывает в том случае , если значение кода сигнала на первом его входе меньше, чем на втором . При этом третий ключ 50 переводитс в замкнутое состо ние. Таким образом цифровой компаратор 48 срабатывает и импульс, сформированньй од- новибратором 51, через третий ключ 50 осуществл ет запись значени ког- да сигнала с выхода АЦП 46 в ОЗУ 47. При этом цифровой компаратор 48 возвращаетс в исходное положение, так как значени кодов на его входах равны . Если за записанным в коде значением экстремального значени сигнала следует большее значение, процесс повтор етс . Если за записанным в коде значением экстремального значени следует меньшее экстремальное значение, первый аналоговый компара-. тор 35 срабатьшает и запускает одно- вибратор 51. Однако импульс с выхода одновибратора 51 не проходит на вход разрешени записи ОЗУ, так как третий ключ 50 остаетс в разомкнутом состо нии, поскольку значение кода на втором входе цифрового компаратора 48 меньше, чем на первом. Объем пам ти ОЗУ 47 при этом минимален, посколь ку в него записываетс лийь одно значение , т.е. глобальный экстремум, а предьщущие стираютс .A digital comparator (by appropriately decrypting the outputs of the 533SP1 chip) works if the code value of the signal at its first input is less than at the second one. In this case, the third key 50 is transferred to the closed state. Thus, the digital comparator 48 is triggered and the pulse generated by the single-oscillator 51 records the value of the signal from the output of the A / D converter 46 into RAM 47 via the third key 50. In this case, the digital comparator 48 returns to its original position, since the value of the codes is its inputs are equal. If the value of the extreme value of the signal recorded in the code is followed by a larger value, the process is repeated. If the value of the extreme value recorded in the code is followed by a lower extreme value, the first analog compara-. The torus 35 triggers and starts a single vibrator 51. However, the pulse from the output of the one-shot 51 does not pass to the RAM recording resolution input, since the third key 50 remains in the open state, because the code value at the second input of the digital comparator 48 is less than the first. The memory size of RAM 47 is minimal, since one value is written to it, i.e. global extremum, and the preceding ones are erased.
30thirty
3535
4040
4545
5050
5555
Пиковый детектор 45 как бы раст гивает во времени экстремальное значение сигнала, в результате чего требовани к быстродействию АЦП 46 многократно снижаютс , что позвол ет использовать АЦП, постронные по методу приближени , т.е. с числом разр дов, большим или равным 12, и, следовательно, получить высокую точность.The peak detector 45 seems to stretch the extreme value of the signal in time, as a result of which the performance requirements of the A / D converter 46 are many times lower, which makes it possible to use an ADC approachron, i.e. with the number of bits greater than or equal to 12, and, therefore, to obtain high accuracy.
При прохождении экстремальнь1х, возрастающих по величине значений, импульс записи, поступающий с выход одновибратора 51 на вход разрешени With the passage of extremal, increasing in magnitude values, the write pulse coming from the output of the one-shot 51 to the enable input
записи ОЗУ 47, поступает одновремен- J5 вом скате экстремальной характеристино и на входы разрешени записи регистров 25 и 26 пам ти. При этом в эти регистры записываетс код час- тоты ,и амплитуды, соответствукщий экстремальному значению сигнала. По- сколько импульс на выходе одновибратора 51 формируетс через заданное врем путем подсчета определенного количества импульсов с выхода ГТИ 1,RAM 47 records are simultaneously received by the J5 ramp of extreme characteristic and to the write enable inputs of memory registers 25 and 26. In this case, the frequency and amplitude codes corresponding to the extreme value of the signal are recorded in these registers. How much a pulse at the output of the one-shot 51 is formed after a specified time by counting a certain number of pulses from the output of the GTI 1,
поступающих на его второй вход. Это 25 л 34. Поскольку перед этим был вклюколичество импульсов, переведенное в код, вычитаетс из кода на выходе первого счетчика 9 с учетом знака, который определ етс состо нием на выходе второго триггера 30 с той целью, чтобы при возвращении в заданную точку пространства состо ний объекта 15 регулировани попасть на вершину глобального экстремума с учетом инерционности АЦП 46 и одновибратора 51 (фиг. 3).arriving at his second entrance. This is 25 liters 34. Since before this was included the number of pulses converted into a code is subtracted from the code at the output of the first counter 9, taking into account the sign, which is determined by the state at the output of the second trigger 30 with the goal of returning to One of the objects of the regulation 15 to reach the top of the global extremum, taking into account the inertia of the ADC 46 and the one-shot 51 (Fig. 3).
Возвращение происходит практически мгновенно следующим образом.Return is almost instantaneous as follows.
При перебрасывании первого триггера 22 на выходе первой дифференцирую-40 щей цепи 31 формируетс импульс, который переводит коммутаторы 27 и 28 в такое положение, при котором на их выходы проход т коды сигналов с вычен второй блок 33 выборки-хранени , то в первьш момент времени tg (импульс на фиг. 2г и точка а на фиг. За) напр жени на входах второго дифЛе30 ренциального усилител 34 равны между собой. При этом коммутаторы 41 и 42 наход тс в исходном состо нии (фиг. 1), импульсы с выхода второго делител 3 частоты (фиг. 2в) удержи35 вают четвертый коммутатор 42 в каж дом состо нии в течение времениWhen a first flip-flop 22 is thrown, a pulse is generated at the output of the first differentiated-40 circuit 31 that switches the switches 27 and 28 to a position where the signal codes from the second sampling-storage unit 33 are subtracted, then at the first time tg (pulse in Fig. 2d and point a in Fig. 3a) the voltage at the inputs of the second differential amplifier 34 are equal to each other. In this case, the switches 41 and 42 are in the initial state (Fig. 1), the pulses from the output of the second frequency divider 3 (Fig. 2c) hold the fourth switch 42 in each state for a time
ТT
(где Т - период сигнала с выходов (where T is the period of the signal from the outputs
второго делител 3 частоты).second divider 3 frequencies).
Таким образом, первый импульс а проходит с выхода второго делител частоты 2 через коммутаторы 41 и 42 на вход суммировани первого счетчика 9 и увеличивает частоту сигнала ходов первого и второго регистров 25 45 с выхода преобразовател 13. При этом и 26 пам ти. Одновременно этот же им- увеличиваетс напр жение на выходах пульс поступает на входы установки дифференциальных усилителей 17 и 34 счетчиков 9 и 10. При этом в счетчи- (фиг. За, точка в). Второй импульс b ки 9 и 10 производитс запись кодов (фиг. 2г), пройд ту же цепь, еще сигнала с выходов регистров 25 и 26, 50 .больше увеличивает напр жение на выходах дифференциальных усилителей 17 и 34 (фиг. За, точка с). Происходит превьшгение порога срабатывани второго аналогового компаратора 36 (tj ,Thus, the first pulse a passes from the output of the second frequency divider 2 through the switches 41 and 42 to the input of the summation of the first counter 9 and increases the frequency of the signal of the strokes of the first and second registers 25 to 45 from the output of the converter 13. At the same time, 26 memories. At the same time, the same voltage increases. The voltage at the outputs of the pulse is fed to the inputs of the installation of differential amplifiers 17 and 34 counters 9 and 10. At the same time, in the counter (Fig. Pro, point c). The second impulse b ki 9 and 10 records codes (Fig. 2d), passes the same circuit, another signal from the outputs of registers 25 and 26, 50. More increases the voltage at the outputs of differential amplifiers 17 and 34 (Fig. Pro, point c ). The threshold for triggering the second analog comparator 36 (tj,
а на выходах ДАЛ 11 и 12 формируютс значени напр жений сигналов, соответствующих глобальному экстремуму. Если возвращение в точку пространства состо ний произошло неточно или 55 фиг. 2е), у которого порог положитель- за врем изучени и измерени пара- ный (у третьего аналогового компара- метры объекта 15 регулировани из- тора 37 порог отрицательный (фиг.За), менились, или одна из внешних не- При этом компаратор 36 через шестойand the values of the voltage of the signals corresponding to the global extremum are formed at the outputs of the GEL 11 and 12. If the return to the state space point is inaccurate or 55 of FIG. 2e), in which the threshold is positive for the time of studying and measuring the pair (in the third analog comparator of the object 15 of the control of the generator 37, the threshold is negative (Fig. 3a), it was changed, or one of the external non- through the sixth
зависимых переменных (например, освещенность ) стала измен тьс , происходит автоматическа подстройка системы на вершину глобального экстремума следующим образом.dependent variables (e.g., light intensity) began to change, the system automatically adjusts to the top of the global extremum as follows.
При указанном вьше переключении первого триггера 22 сигнал с его выхода выключает первый ключ 4 и дает разрешение на прохождение сигналов с выходов четвертого коммутатора на входы суммировани и вычитани первого счетчика 9 (фиг. 2),With the above switching of the first trigger 22, the signal from its output turns off the first key 4 and gives permission to pass signals from the outputs of the fourth switch to the inputs of summation and subtraction of the first counter 9 (Fig. 2),
Предположим, что в исходном поло- женки рабоча точка оказалась на леки (фиг. За, точка i), а напр жение на пр мом выходе делител 3 частоты в ЭТОТ момент времени равно 1 (фиг. 2в). Это приводит к тому, что первый блок 32 выборки-хранени открываетс и напр жение с выхода первого дифференциального усилител 17 поступает на неинвертирующий вход второго дифференциального усилитечен второй блок 33 выборки-хранени , то в первьш момент времени tg (импульс на фиг. 2г и точка а на фиг. За) напр жени на входах второго дифЛеренциального усилител 34 равны между собой. При этом коммутаторы 41 и 42 наход тс в исходном состо нии (фиг. 1), импульсы с выхода второго делител 3 частоты (фиг. 2в) удерживают четвертый коммутатор 42 в каж дом состо нии в течение времениSuppose that in the initial position, the operating point was on the curve (Fig. Za, point i), and the voltage at the direct output of divider 3 frequencies at THIS point in time is 1 (Fig. 2c). This causes the first sampling-storage unit 32 to open and the voltage from the output of the first differential amplifier 17 to the non-inverting input of the second differential amplifier, the second sampling-storage unit 33, then at the first time point tg (pulse in Fig. 2d and point and in Fig. 3a), the voltage at the inputs of the second differential amplifier 34 is equal to each other. In this case, the switches 41 and 42 are in the initial state (Fig. 1), the pulses from the output of the second frequency divider 3 (Fig. 2c) hold the fourth switch 42 in each state for a time
ТT
(где Т - период сигнала с выходов (where T is the period of the signal from the outputs
элемент И 43 и п тый элемент ИЛИ 40 переводит третий коммутатор 41 в полжение , при котором через него проход т импульсы повышенной частоты непосредственно с выхода ГТИ на вход суммировани первого счетчика 9 (фиг. 2г - импульсы а, Ь, с, d, е, f,, g, h, i). После поступлени дев того импульса i состо ние выходов второго делител 3 частоты мен етс (фиг. 2в, t, , фиг. 2е). Четвертый коммутатор 42 переходит в состо ние, когда его выход подключаетс к вхо- ду вычитани первого счетчика 9. Включаетс второй блок 33 выборки- хранени . Поскольку при этом напр же ни на входах дифференциального усилител 34 равны, компаратор 36 отпускает и третий коммутатор 41 возвращаетс в исходное состо ние. Им- пульсы а,Ь,с (фиг. 2д) увеличивают напр жение на инвертирующем входе второго дифференциального усилител 34 относительно неинвертирующего входа; оп ть срабатывает компаратор 36 (t, фиг. 2е), однако напр жение 1 с его выхода не проходит на вход управлени третьего коммутатора 41 j так как в это врем напр жение на втором входе шестого эле- мента И 43 равно О (фиг. 2в). Таким образом, частота преобразовател 13 уменьшаетс только на три ступеньки а,Ь,с (фиг. 36). Затем вновь включаетс первый блок 32 выборки- хранени (t, фиг. 2е) и вновь происходит движение к вершине экстремальной характеристики (фиг. 3с). Однако количество ступеней движени меньше, так как при приближении к. вершине градиент изменени функции уменьшаетс , а следовательно, большее количество движений необходимо дл превьш1ени порога д. срабатьшани компаратора (фиг. 2г,е, фиг. Зв). Затем процесс повтор етс до тех пор, пока не будет достигнута верши на экстремальной характеристики (фиг. Зг,д).the element AND 43 and the fifth element OR 40 translates the third switch 41 into a field, in which high-frequency pulses pass through it directly from the GTI output to the summing input of the first counter 9 (Fig. 2d — pulses a, b, c, d, e , f ,, g, h, i). After the arrival of the ninth pulse i, the state of the outputs of the second divider 3 frequency changes (Fig. 2c, t, Fig. 2e). The fourth switch 42 enters a state where its output is connected to the subtraction input of the first counter 9. The second sampling-storage unit 33 is turned on. Since, at the same time, the inputs of the differential amplifier 34 are equal, the comparator 36 releases and the third switch 41 returns to the initial state. Pulses a, b, c (fig. 2d) increase the voltage at the inverting input of the second differential amplifier 34 with respect to the non-inverting input; Again, the comparator 36 (t, Fig. 2e) is triggered, however, the voltage 1 from its output does not pass to the control input of the third switch 41 j since, at this time, the voltage at the second input of the sixth element And 43 is equal to O (Fig. 2c). Thus, the frequency of the transducer 13 is reduced only by three steps a, b, c (Fig. 36). Then, the first sampling-storage unit 32 (t, Fig. 2e) is re-enabled, and movement to the top of the extremal characteristic occurs again (Fig. 3c). However, the number of steps of movement is less, since when approaching the apex, the gradient of change of function decreases, and consequently, more movements are needed to exceed the threshold by running the comparator (Fig. 2d, e, fig. Sv). Then the process is repeated until the top of the extremal characteristic is reached (Fig. 3, g).
Если бы рабоча точка оказалась на правой стороне ската экстремальной характеристики, процесс происходил бы аналогичным образом, с той лишь разницей, что работал бы третий аналоговый компаратор 37, а не второй . Аналогично этому происходит процесс подстройки, если в момент подстройки первый счетчик 9 оказалIf the operating point were on the right side of the ramp of extreme characteristics, the process would be similar, with the only difference that the third analog comparator 37 would work, not the second. Similarly, the adjustment process occurs if at the moment of adjustment the first counter 9 rendered
с на отрицательном склоне формируемого треугольного напр жени .with on the negative slope of the formed triangular voltage.
Применение автоматической подстроки режимов питани объекта регулировани в сочетании с использованием блоков выборки-хранени повьшгает быстродействие подстройки при абсолютной устойчивости, так как обратна св зь во врем подстройки в контуре регулировани разорвана и, как следствие, обеспечивает возможность функционировани системы оптической обработки информации при быстром изменении освещенности, В этом режиме система настройки может функционировать длительное врем . Если по ка- ким-либо причинам величина глобального экстремума уменьшилась на величину , большую порога срабатьюани чевертого аналогового ком паратора 54, задаваемую аттенюатором 53, т.е. напр жение на выходе пикового детектора 45 уменьшилось до заданного значени , срабатывает компаратор 54, импульс с выхода второй дифференцирующей цепи 55 переводит систему в исходное состо ние и процесс повтор етс .The use of an automatic substring of the power supply modes of the control object in combination with the use of sampling-storage units reduces the response speed with absolute stability, since feedback during the adjustment in the control loop is broken and, as a result, makes it possible for the optical information processing system to function when the illumination changes rapidly , In this mode, the tuning system can function for a long time. If, for some reason, the magnitude of the global extremum has decreased by an amount greater than the threshold of the four-way analog comparator 54 specified by attenuator 53, i.e. the voltage at the output of the peak detector 45 has decreased to a predetermined value, the comparator 54 is triggered, the pulse from the output of the second differentiating circuit 55 brings the system to the initial state and the process repeats.
При формировании треугольного напр жени с выхода первого ЦАП 11 используютс не все разр ды с выходов первого счетчика 9 с той целью, чтобы обеспечить запасы подстройки в том случае, если точка глобального экстремума выходной функции объекта 15 регулировани оказалась в области близкой к вершинам треугольного колебани . Б этом случае при подстройке обеспечиваетс запас варьировани частоты.When forming a triangular voltage from the output of the first DAC 11, not all bits from the outputs of the first counter 9 are used in order to provide adjustment stocks if the global extremum point of the output function of the control object 15 is in the region close to the vertices of the triangular oscillation. In this case, with adjustment, a margin of frequency variation is provided.
Техническое преимзтдество изобретени заключаетс в реализации практически мгновенного возвращени в ку пространства состо ний объекта регулировани после изучени всех возожных его состо ний путем вариации независимых переменных, в увеличенииThe technical advantage of the invention lies in the realization of an almost instantaneous return to the space of the states of the object of regulation after studying all of its possible states by varying the independent variables, in increasing
точности настройки в результате учета инерционности системы измерени точки, соответствующей глобальному экстремуму при возвращении системы в эту точку после изучени пространства состо ний объекта регулировани , а также в обеспечении возможности подстройки системы после настройки на глобальный экстремум.the accuracy of adjustment as a result of taking into account the inertia of the system for measuring the point corresponding to the global extremum when the system returns to this point after studying the state space of the controlled object, as well as in ensuring the possibility of adjusting the system after tuning to the global extremum.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853931425A SU1352452A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Extreme regulation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853931425A SU1352452A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Extreme regulation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1352452A1 true SU1352452A1 (en) | 1987-11-15 |
Family
ID=21189865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853931425A SU1352452A1 (en) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | Extreme regulation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1352452A1 (en) |
-
1985
- 1985-07-16 SU SU853931425A patent/SU1352452A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 667954, кл. G 05 В 13/00, 1974. Авторское свидетельство СССР № 1232042, кл. G 05 В 13/00, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4077035A (en) | Two-stage weighted capacitor circuit for analog-to-digital and digital-to-analog converters | |
SU1352452A1 (en) | Extreme regulation system | |
US3631467A (en) | Ladderless, dual mode encoder | |
SU1525598A1 (en) | Device for determining maximum of pulse signal | |
SU1104466A1 (en) | Position control device | |
SU1094144A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
RU2019030C1 (en) | Voltage-to-code converter | |
SU1105913A1 (en) | Device for calculating partial derivative | |
SU985792A1 (en) | Device for digital function conversion | |
SU834892A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1285493A1 (en) | Device for reproduction of delaying functions | |
SU743193A1 (en) | Series-parallel analogue-digital converter | |
SU1661998A1 (en) | Servo analog-to-digital converter | |
SU1383210A1 (en) | Device for measuring width of pulse signals | |
SU1062726A1 (en) | Integrator | |
JPS6089132A (en) | Analog-digital converter | |
SU879770A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU754441A1 (en) | Logarithmic analogue -digital converter | |
SU884080A1 (en) | Controllable delay line | |
RU2050591C1 (en) | Device for derivation of functions that change slowly | |
RU2028731C1 (en) | Follow analog-to-digital converter | |
SU949800A1 (en) | D-a converter testing device | |
SU1273911A1 (en) | Multichannel device for entering analog data | |
SU1075187A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1200421A1 (en) | Analog-to-digital converter |