SU643899A1 - Аналоговый оптимизатор - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к вычислитель ной технике и может быть использовано дл  определени  комплекта запаса, обеспечивающего максимальную веро  ность достаточноош запасных элеме нтов при заданном ограничении на затраты (стоимость, вес, габариты), дл  систем с пуассоновским распределением отказов..

Известно устройство дл  ресцени  з ивп оптимальнопэ р зервировшш  fll , содержащее блоки задани веоинёйности к соединенные с блоком перемножени , блоки умножени  на посто нный коаф шциент , сумматоры.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  аналоговы оптимизатор, содержащий блоки задани  затрат, выход1 аждого из которых, через соответствующий блок умножени , иа постохшный коэффициент подключен к соответствукшему входу блока Суммировани , блок эв вв л нелинейности и переключатели Г21 .

Недостатком извесга{ ос ycTpoitcTB  в л (лч:Я низкое быстродействие.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи .

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетсй тем, что устройство содержит блоки задани  посто нных коэффициентов, блок задани  ограничени , допопиительный блок умножени  на посто нный коэффициент, фувк- : пиоиаАьный преобразователь, блоки индтсации и Шок сравиеии , первый вход которого через иепочку из последовательно соедииенных блока задани  веп нейиости и первый .пер ииочатель годключей к выходам блоков задаша воото нных коэффициентов, второй вхш блока , сравиеии  через цёпОчку из сюследователы{о соединенных функционального йреобразовател , дополнительного блока умножшш  на посто нный коэффициент и второй береключатоль подсоедйвен к выходам блоков задани  затрат, третий вход блока сравнега  подключен к выходу блока задани  ограничени , чётвортый вход блока сравнени  подсоединен к выходу блока суммировани , выходы блока сравнени  подштючены к входам блоков ИНДИКАЦИИ. . На фиг, 1 првдс1авпена блок-схема аналогового оптимизатора, котора  содержит блоки задани  посто нных коэффициентов 1 - IK f блоки зада1ш  затрат 2ц, блок; задани  ограничени  3, блок задани  нелинейности 4, до полнительный блок умСНожени  5 на посто нный коэффициент, функциональный преобразователь 6, блоки умножени  на лосто нный коэффициент 7,, 7 , блок Суммирб1вани  8, блок сравнени  9, переключаггели 10, 11, блоки индикации . : :Г ;---- -;---На фиг. 2 представлены графики с&мейства уравнений пр квдх. Устррйство предназначенб дл  решени  методом наискорейшего спуска цело численной о Е1Тимизшшонной задачи, со сто тей в нахождении такого комплекта запасных элементов, который обеспечивает Р«тах .),(1) rfleP|{X|) веро тность; дос таточности запаса элемеагови -f -го типа;, X,,, t - объем запаса элементов i типа; , математическое ожидание .числа отказов элемейтов i -го типа rJ - число длеме|ггов i-ro типа в оптимизируемой системе А - параметр распределени  flyaccDHai дл  элемента i -гс типа; ty - врем  работы еле мента 1 -го твпа при услсфии sqx.Co, (2) С-, - затраты, определ емые эломе ом i -го типа, С( -допустимые затраты на комплект запасных элементов. Процесс поиска решени  задачи {1 ) (2) методом наискорейшего спуска заключаетс  в выборе дл  каждохч) i -го типа элементов такого наибольшего чис ла Xij , дл  которого ,-,() где. ДТ.СХ,-)Т()-Т.С) (х-.)епР( fl 0- произвольно заданный градиент . , При этом условии выполн етс  (2) Устройство iScHoBaHO на использовании расчетных зависимостей (c«-,X),представленных rfa фиг. 2, которые в логарифмическом масштабе с большой точностью аппроксимируютс  уравнени ми пр мых и поэтому могут быть реализованы на линейном участке выходной характе рнстики (a, операционного усилител  с заданным коэф йэдиентом передачи и зоной нечувствительности . Устройство имеет следукиций резким работы. Задаютс  .произвольным значением градиента fi О и дл  каждого 1 -го типа элементов подбираетс  наибольшее значение Х , при котором вы полн  етс  (3). По полученным значени м Х. провер етс  условие (2). Если оно выполнено, значение Ь следует уменьшить, в противном случае - увеличить , после чего повторить процедуру выбора. Оптимальному решеишо соответствует наименьшее значение 11 , при выполн етс  условие 2} Перед решением выбираетс  1исло К , соответствующее количеству типов элементов и определ ющее количество блоков 1 , На блоках задани  посто нных коэф циентов i 1| задак гс  напр женна Uo, , а на блоках задани  затрат - напр жени  пропорциональные величинам gg- с(,- и (i И.Х) соответственно коэффициенты блоков умножени  на посто нный коэффициент 7 - 7 J, устанавливаютс  равными нулю . На блоке задани  ограничени  3 задаетс  опорное напр жение U , про- порциональное величине CQ . Переключатель блока 5, шкала которого проградуирована от до 1 с ценой делени  О,ОО1; устанавливаетс  в среднее положение (допускаетс  установка в произвольное положение). Переключатель 1О устанавливаетс  в положение и выполн етс  первый шаг. Переключатель 11 устанавливаетс  в положение О, которое отвечает характеристике блока 4 дл  X . Выходное напр жение блока 4 подаетс  на первый вход блока 9. Одновременно переключателем 10 напр жение UQ подеретс  на вход блока 5, с выхода которого напр жение, пропорционалыюе величине tl С « подаетс  на функциональный преобразователь 6. Опорное напр жение с выхода функционального преобразовател  6 подаетс  на второй вход блока сравнени  9. ЕСЛИ опорное напр жение не превышает выходного напр же1Ш  блока 4, блок сравнени  не измен ет своего рао сто ни , и блок индикации 13.не загораетс . Переключатель Ц переводитс  в положение , соответствующее 2 и т.д. При загорании бло ка индикации на блоке 7 устанавливаетс  коэффициент равный номеру положени  переключател  11, а сам переключатель возвращаетс  в исходное положение . Затем переключатель переводитс  в следующее положение и выполн етс  второй шаг решени  с помощью переключател  11. . После выполнени  К шагов переклю (чателем выходу 6notca сраврени  9 подключаетс  блок индикации 12, кот рый загоритс  в результате сравнени  выходного напр жени  блока суммирова йи  8 с опорным напр жением . В соответствии с полученным сигналом следует изменить устааошсу переключател  блока 5. Далее необходимо вернуть схему в исходное положение и пов горить процепу у поиска, начина  с первого шага. Дл  установки градиента задаютс  верхним и нижним {пределами его изменени  (первоначально это могут быт кйнеи и начала шкалы блока 5)tigHli ;соответственно. Тогда при загорании блока индикации 12 увеличить li по лагаем, что 1l „ « Ъ и новое значение градиента tj принимаетс  равным где 1} - прежнее значение градиента, с точностью до одного делени . При заго рании блока индикации уменьшить h следует положить tl и по формуле (4) вь1числить fl . Процесс поиска прекращаетс , Когда новое значение градиента отличаетс  о п{М9Дьшущего менее, чем на 2 делени  шкалы. Таким образом, число шагЪв по иска решени  не превысит величины TNtieog где I, - число делений шкапы блока Таким образом, предлагаекюе устройство позвол ет за конечное число шагов произвести Bbi6op оптимального комплекта запасных элементов системы, состо щий из К типов элементов. Скорость сходимости поиска н точность решени  могут регулироватьс  путем соответст вуюшей градации изменений величины. Формула изобретени  Аналоговый оптимизатор, содержащий блоки задани  затрат, выход каждого из которых через соответствующий рлок умножени  на посто нный коэффициент подключен к соответствующему входу блока суммировани , блок задани  нелинейности и переключатели, о т л и ч а ю щи и с   тем, что, с целью увеличени  быстродействи , оно содержит блоки задаш  посто нных коэффициентов , блок задани  ограничени , дополи нительный блок умножени  на посто нный коэфс циент, функциональный преобразователь , блоки индикации и блок сравнени , первый вход которого через цепочку из последовательно соединенных блока задани  нединейностн и первый переключатель подклю1чен к выходам блоков задани  посто нных коэффициентов, вторбй вход блока ср анени  через ; цепочку из последоватвль о соединенных функционального преобразовател , допсшнительного блока умножени  на посто нный коэффициент и второй переключатель пЬдсоедИйен к Выходам блоков задани  затрат, третий вход блока сравнени  подключен к выходу блока задт1ИЯ ограничени , четвертый вход блока сравнени  подсоединен к выходу блока суммировани , выходы блока сравнени  подключены к входам блоков индикации . Источники информации, прин тые во внимание п;ж экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 419617, кл. Q 06 Q i/i22, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 475630. ал. 0)7 Q 7/48, 1973.

   is4

   rV лrV n

   т i

   Й0 ,f