SU479118A1 - Прогнозирующее вычислительное устройство - Google Patents

Description

зирующего знак результата сравнени , а второй выход - с первым входом блока вычислени  корректированного момента а/г, . Выходы блока, анализирующего знак результата, подключены к входам сумматора, а выход сумматора - к первому входу второго блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом первой  чейки хранени  посто нного числа т. Выход второго блока сравнени  подсоединен к второму входу блока вычислени  первого корректированного момента a,ki , третий вход которого св зан с одним из выходов коммутатора , а выход - с одним из входов коммутатора . ОдИН из выходов коммутатора соединен с входом блока сравнени  второго канала коррекции а„ , второй вход блока сравнени  с выходом первой  чейки хранени  посто нного числа k, а выход - с первым входом блока вычислени  второго корректированного момента ccftj , второй вход которого подключен к выходу сумматора устройства, третий вход - к выходу второй  чейки хранени  посто нного числа р, а выход - к одному из входов коммутатора . На чертеже представлена функциональна  схема прогнозирующего вычислительного устройства с двум  каналами коррекции а„ и устройством диагностики. Устройство содержит блок 1 обегающего контрол , соединенный с функциональным блоком 2, коммутатор 3, блок 4 оперативной пам ти, блок 5 внешней пам ти, сумматор 6, блок 7 управлени  и последовательно соединенные блок 8 вычислени  интеграла веро тности и регистратор 9. Первый канал коррекции включает в себ  блок 10 сравнени , который осуществл ет сравнение измеренного значени  контролируемого параметра у„ , поступающего из блока 1, с его упрежде нным значением У„ , попадающим из блока 5, определ ет ошибку прогноза А как А У„ -у„ и выдел ет знак и модуль ошибки прогноза А. Блок 10 соединен с блоком И знака погрешности, который распредел ет последовательность знаков А, поступающих на его вход по двум параллельным каналам «-f и «- в виде последовательности импульсов. Эту последовательность импульсов суммирует сумматор 12, если импульсы идут непрерывно (импульс в каждом цикле) по одному из каналов. Блок 13 сравнени  осуществл ет сравнение суммы, накопленной в сумматоре 12, с посто нным дл  данного процесса числом т, хран щимс  в  чейке 14констант, соединенной с блоком 13. Блок 15коррекции производит вычисление значени  корректированного момента по формуле , л «-1 схА, а„+А значение момента, вычисленное предыдущем цикле прогноза; количество выполненных циклов прогноза при условии, что сумма импульсов в блоке 13 равна или превышает /п. Второй канал коррекции состоит из блока 16 сравнени , который осуществл ет сравнение количества выполненных циклов п прогноза с наперед заданным количеством циклов k,  чеек 17 и 18 хранени  констант, блока 19 коррекции, производ щего вычисление значени  корректированного момента при выполнеНИИ условий n - k по формуле Y n+i + (а «4-1- Y «+1) Р. где р - коэффициент, учитывающий требование непрерывности исследуемого процесса и хран щийс  в  чейке 18 констант. Работает предлагаемое устройство в следующей последовательности. Информаци  о значении параметра г/„ характеризующего текущее (в п-и момент времени ) значение контролируемого параметра, через выход блока 1 обегающего контрол  поступает одновременно на функциональный блок 2, через коммутатор 3 в блок оперативной 4 пам ти и на блок 10. Последующа  работа устройства на прот жении цикла прогноза значений контролируемого параметра осуществл етс  в восемь этапов. На первом этапе с блока 5 внешней пам ти через коммутатор 3 в блок 4 оперативной пам ти записываетс  номер цикла прогноза п, а в блок 10 сравнени  - значение У„ (в первом цикле прогноза У„ 0). определ етс  ошибка прогноза А, знак который sign А через блок И поступает в сумматор 12, а модуль проходит в блок 15 дл  вычислени  сс/е, . На втором этапе с блока 5 через коммутатор 3 поступает значение а„ в блок, 2, где вычисл етс  значение cxn+i по формуле J I Уп -L где а„ , a/i+i - статистические моменты, определ ющие реализацию многомерной случайной функции состо ни  контролируемого параметра в п-й и (п.+ 1)-й точках. Вычисленное значение ал-ы через коммутатор 3 записываетс  в блок 4. На третьем этапе, аналогично предыдущему , вычисл етс  значение параметра Т .1 Т«- которое через коммутатор 3 записываетс  в блок 4. На четвертом этапе с блока 5 через коммутатор 3 записываетс  в блок 2 параметр У„ и вычисл етс  квадрат разности ( Уп-Уп}. На п том этапе с блока 5 через коммутатор 3 записываетс  в блок 2 параметр сг , характеризующий точность (дисперсию) предсказани  параметра в п-й точке, в результате чего вычисл етс  параметр

(Уп-УпУ

n+

02 «+2 n-1

характеризующий точность прогноза в (n+ 4-1)-й точке. Вычисленное значение о.; через коммутатор 3 записываетс  в блок 4.

На шестом этапе параметры «n+i блока 4 через коммутатор 3 записываютс  в блок 2 и вычисл етс  параметр

У„+, 2(Y«+i-OCre+l )

характеризующий предсказанное значение контролируемого параметра в (п + 1)-й точке.

Вычисленное значение УП+J через коммутатор 3 записываетс  в блок 4.

На седьмом этапе параметры c6«+i , v+i с блока 4 через коммутатор 3 записываютс  в блок 10 и одновременно значение п - в блок 16. При выполнении услови  n - k проводитс  вычисление момента, корректирующего а„ по формуле

a,k +1 + («a+i-Y ra+i) РРеализаци  коррекции ал позвол ет значительно повысить точность прогнозировани  в результате «уплотнени  предыстории за счет того, что «уплотненна  предыстори  сочетает в себе полноту информации неограниченной предыстории с точным учетом изменений в тенденци х развити  процессов на последующих циклах прогнозировани .

Вычисленное значение ССА через коммутатор 3 записываетс  в блок 4 взамен хран щегос  там значени  .

На восьмом этапе командой блока 7 управлени  осуществл ютс  считывание параметров г/„, Уп+ , блока 4 и запись их через коммутатор 3 в блок 8, где производитс  вычисление веро тности выхода контролируемого параметра из зоны допусков Р по формуле

где Удоп - допустимое значение контролируемого параметра; с последующей печатью значений У„+1 , , РОдновременно считанные значени  Y «+1. УП+I , сГл4- записываютс  через коммутатор 3 в блок 5, при этом в сумматоре 6 номер цикла возрастает на единицу. На этом цикл прогноза заканчиваетс .

В каждом последующем цикле прогноза на первом этапе продолжаетс  анализ ошибки прогноза Д. Нри совпадении sign Д любых двух соседних прогнозов, значение суммы, наход щейс  в блоке 12, возрастает. Повтор ющеес  совпадение sign Д свидетельствует о по влении систематической ошибки прогноза.

котора , при данном методе прогнозировани , возникает в момент изменени  тенденции развити  процесса. При выполнении условии 2 sign Д /г производитс  коррекци  момента а„по формуле

, .

Реализаци  коррекции а/ц позвол ет осуществить расщирение функциональных возможностей устройства в результате учета повтор ющихс  знаков ощибок прогноза путем непрерывного контрол  тенденций развити  процесса с введением коррекции по мере по влени  изменений в тенденции процесса. Вычисленное значение а/г, через коммутатор 3 записываетс  в блок 5 взамен хран щегос  там значени  а„ .

По вление чередующейс  (первый цикл -

импульс на одном выходе блока 11, второй цикл - импульс на втором выходе блока 11 и т. д.) последовательности импульсов на выходе блока II свидетельствует о том, что прогнозируемые значени  контролируемых параметров весьма близки к измеренным и поэтому введение коррекции а „ не требуетс . При этом в сумматоре 12 не происходит накоплени  суммы, так как каждый импульс, соответствующий з1дпД пол рности, противоположной той, котора  была записана в предыдущем цикле, устанавливает сумматор в единичное положение независимо от суммы, записанной в нем па предыдущем цикле.

35

Предмет изобретени 

Прогнозирующее вычислительное устройство , содержащее блок обегающего контрол , соединенный с ним блок вычислени  веро тностных параметров, коммутатор, блок оперативной пам ти, соединенный через сумматор с блоком внешней пам ти, блок управлени  и последовательно соединенные блок вычислени  интеграла веро тности и регистратор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности прогнозировани , устройство содержит два .канала коррекции, причем выход блока обегающего контрол  соединен с первым входом первого блока сравнени  первого канала

коррекции, второй вход которого соединен с одним из выходов коммутатора, первый выход первого блока сравнени  соединен с первым входом блока анализа знака результата сравнени , а второй выход соединен с первым входом блока вычислени  первого корректированного момента, выходы блока анализа знака результата сравнени  соединены с входами сумматора, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнени , второй вход

которого соединен с выходом  чейки хранени  посто нного числа, выход второго блока сравнени  соединен с вторым входом блока вычислени  первого корректированного момента , третий вход которого соединен с одним из

выходов коммутатора, а выход соединен с од7

ним из входов коммутатора; во втором канале коррекции один из выходов коммутатора соединен с входом блока сравнени , второй вход блока сравнени  соединен с выходом первой  чейки хранени  посто нного числа, а выход соединен с первым входом блока вы8

числени  второго корректированного момента , второй вход которого соединен с выходо М сумматора устройства, третий вход соединен с выходом второй  чейки хранени  носто нного числа, а выход соединен с одним из входов коммутатора.

I /- и канал KOpimKnuu oLfi

I 2-й канал oflpeKi4uu се.п