SU708311A2 - Device for predicting control system states - Google Patents

Device for predicting control system states Download PDF

Info

Publication number
SU708311A2
SU708311A2 SU762377673A SU2377673A SU708311A2 SU 708311 A2 SU708311 A2 SU 708311A2 SU 762377673 A SU762377673 A SU 762377673A SU 2377673 A SU2377673 A SU 2377673A SU 708311 A2 SU708311 A2 SU 708311A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
outputs
control system
inputs
control
output
Prior art date
Application number
SU762377673A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Давидович Баумберг
Original Assignee
Руставский металлургический завод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Руставский металлургический завод filed Critical Руставский металлургический завод
Priority to SU762377673A priority Critical patent/SU708311A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU708311A2 publication Critical patent/SU708311A2/en

Links

Landscapes

  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)

Description

Изобретение относитс  к технике автоматического управлени  и может быть использовано при построении статистических , в частности прогнозирующих, систем управлени  технологическими процессами. Известное изобретение по авт. св. № 4873О2 содержит электроннолучевую трубку, пластины вертикального отклонени  электронного луча, которые соединены со входом устройства, генератор напр жени  развертки электронного луча, выход которого соединен с пластинами горизонтального отклонени  луча электроннолучевой трубки, оптическую систему, маску, фотодатчик, ключ и генератор случайно распределенных во времени импульсов, причем выход фотодатчика соединен с управл ющим входом генератора напр жени  горизонтальной развертки электронного лу ча, выход последнего соединен с выходом устройства через ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом генератора случайно распределенных во времени импульсов . Известное устройство осуществл ет прогнозирование состо ний системы управлени  по одному параметру, информаци  о котором поступает на единственный вход устройства. Недостатком известного устройства - вл етс  то, что с его помощью невозмож но осуществить прогнозирование значений параметров, ввод которых в систему управлени  переведет ее в состо ние, определ емое заданным множеством значений параметров, если число параметров П 2. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей известного устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство по авт . св. № 4S73O2 введены блок уп)равлени , элемент ИЛЙ, многоканальный преобразователь аналог код и по числу каналов последовательно соединенные генератор импульсов, первый и второй дополнительные ключи, выходы которых соединены с входами элемента 370 Или, управл ющие входы первых дополнительных ключей соединены с выходами многоканального преобразовател  аналог код, управл ющие входы вторых дополнительных ключей - с блоком управлени , а входы счегчгиков подключены к выходам первых дополнительных ключей. На чертеже приведена блок-схема устройства дл  прогнозировани  состо ний си стемы управлений, содержащего электрон , нопучевую трубку 1, маску 2, расположенную между экраном электроннолучевой трубки и оптической системой 3, фотодагчик 4, выход которого соединен с управл ющим входом генератора напр жени  развертки электронного луча 5, выход последнего соединен с пластинами горизонтальной развертки луча и через нормально разомкнутый ключ 6, к управл ющему входу которого подключен выход генератора случайно распределенных во времени импульсов 7, соединен с выходом 8 основного устройства, многоканальный преобразователь 9 аналог-код и по числу каналов последовательно соединенные генератор импульсов 10, первый 11 и второй 12 дополнительные ключи, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 13, управл ющие входы 14 первых дополнительных ключей, соединенные с выходами многоканального преобразовател  9 аналог-код, управл ющие входы 15 вторых дополнительных ключей, соединенные с блоком 16 управлени , счетчики 17 и вход 18 устройства. Каждый генератор импульсов 10 представл ет собой  чейку п - фазного веро тностного распределител  19. Генераторы 10 выполн ют функции задатчиков, счетчики 17 измер ют среднюю скорость импульсов, а в качестве блока 16 управлени  используетс , например, источник ЭДС. -Принцип работы устройства дл  прогнозировани  параметров системы управлени  приводитс  на примере мартеновского производства. Входным множеством параметров дл  мартеновского цеха и, следовательно, дл  за вленного устройства служат заказанные на сутки требуемые числа плавок по каждой марке стали. Выходным множеством параметров  вл ютс  фактически получаемые числа плавок каждой марки стали или множество исходов. Веро тность перехода при плавке заданной марки стали в исходы, при которых получаютс  другие марки стали, определ е тс  статист0ческой динамикой данного обьек ка интересует не входное мночного заказа мартеновскому од этого заказа, т.е. выходное Необходимо сформировать тачтобы поступил нужный исход, число плавок каждой марки обозначени : заказываемое количество плавок стали марки-i (, ..,п); веро тность получени  стали марки j при плавке стлали марки (-1 1,2, ...,П, j 1,2, ..., П ); количество плавок стали марки j которое требуетс  получить ( j 1,2 П ),количество плавок стали марки j , получаемых при, плавке всех марок стали ( J 1,2,... Л). рной форме Z Р Z , ьно Z Z. Р вектор, координатами которого  вл к тс  заказываемые количества плавок каждого вида, ектор, координатами которого вл ютс  колшества плавок тали каждого вида, которые требуетс  получить , атрица, элементами которой л ютс  веро тности получени  О Р« n-l-12--If Мп 2-1 22- 2J-- 2n . р. 1-1 м г ПГ И2 ки предложенное устройство ро тностным вычислительным , котЪрое позвол ет опредепить n -мерный выходной вектор, который преобразуетс  в заданный n -мерный вектор, т.е. вычислить обратную .мат рицу; веро тностный принцип работы устройства упрощает процесс вычислени  обратной матрицы. Устройство работает следующим ,образом . Строки матрицы соответству1рт строкам на оптической маске 2, а столбцы выходам многоканального преобразовател  аналог-код (или амплитудного дискриминатора ) 9, По вертикали величина отклонени  электронного луча на экране квантована на П уровней, в соответствии с n фиксированными величинами напр жений, коммутируемыми на вход основного устройст ва от блока управлени  14 (источника ЭДС). Электронный луч на н -том уровне по вертикали сканирует -I -тую строку (или полосу) маски 2 (- «,2..,n). С помощью преобразовател  аналог-код 9 отклонени  электронного луча на экране электронно-лучевой трубки квантуютс  П уровней в соответствии с уровн ми вертикального отклонени  луча.. -тыйуровень квантовани  по горизонтали определ ет j -ный столбец маски, абсцисса к торого заключена в интервале (X-i.)(i , f V ,, J (J 1,2,..., Л ). На участок маски, получаемый пересечением -той строки (полосы) и -j -го столбца, символами, примен емыми в основном устройстве, на несена величина, пропорциональна  веро  тности перехода заданного состо ни  (объекта, параметра или процесса) в зависимости от его характеристики (опреде л емой символом -н ) в соответственный исход характеризуемый символом (в ) том числе и -( J , например, веро тность получени  марки стали, характеризуемой символом j , если производитс  плавка марки стали, характеризуемой символом н ). Среднюю статистическую частоту импульсов т i -того генератора 10 веро тностного распределител  19 устанавливают равной . где - заданна  (требуема ) частота исходов, характеризуемых символом -1 i X - коэффициент пропорциональности . Заданное количество каждой марки вв дитс  с помощью веро тностного распределител  19. Если марку стали Н нужно получить с частотой, пр мо пропорциональной Г , то 1 -ПчГй генератор 10 веро тностного распределител  19 должен генерировать импульсы, средн   статистическа  частота которых равна -йГг Чтобы система событий была полной, необходимо выполнение услови  Shi; coiist :И если веро тность по влени  импульса на i-том выходе, веро тностного распредеР , 1. лител  19 равна Р, , то Импульсы на выходах генераторов Ю и на выходах преобразовагел  аналогкод 9 случайно распределены во времени и независимы друг ог друга. Импульс от i -го генератора 1О, случайно совпавший во времени с импульсом, поступившим с выхода основного устройства через соответствующий -i -тый выход преобразовател  аналог-код, не поступает на вход измерител  средней скорости счета (счетчика) импульсов 17 и , -. на управл ющий вход ключа 12, а частота случаев перевода электронного луча в. положение, при котором сканируетс  -f -та  строка маски 2, будет равна: Ж-ИШ, где О,. - частота исходов, характеризуемых символом н ; CmJ CL; - число случайно совпавших во времени импульсов не входах нормально замкнутого -( -го кшс«а 11. Если дл  данной системы управлени  наиболее веро тен переход от -t -того значени  в -t -тый исход, система будет стремитьс  к состо нию, при котором О, , т.е. когда частота исходов дл  каждой из характеризующих систему величин совпадает с заданной частотой соответствующих величин. Действительно , при Ф- .r- г. обращаетс  в тождество. Если (I p;j , веро тность вьтбора -той строки I маски дл  сканирювани  электронного пуча уменьшаетс , что приводит к уменьшению частоты исходов характеризуемых символом 1 , и наоборот.The invention relates to an automatic control technique and can be used in the construction of statistical, in particular predictive, process control systems. Famous invention auth. St. No. 4873О2 contains an electron-beam tube, vertical deflection plates for the electron beam, which are connected to the device input, an electron beam sweep voltage generator, the output of which is connected to the horizontal deflection plates of the cathode ray tube, optical system, mask, photo sensor, key and generator randomly distributed in time pulses, the output of the photosensor is connected to the control input of the horizontal voltage generator of the electron beam, the output of the latter is connected to Exit device through a key, a control input coupled to an output of the generator pulses randomly distributed in time. The known device predicts the state of the control system by a single parameter, information about which is fed to the single input of the device. A disadvantage of the known device is that with its help it is impossible to predict the values of parameters, which input into the control system will transfer it to a state defined by a given set of parameter values if the number of parameters is P2. The purpose of the invention is to extend the functionality of the known devices. The goal is achieved by the fact that the device according to ed. St. No. 4S73O2 entered the control unit, the element ILY, the multichannel converter analogue code and the number of channels connected in series to the pulse generator, the first and second additional keys, the outputs of which are connected to the inputs of the element 370 Or, the control inputs of the first additional keys are connected to the outputs of the multichannel converter An analogue code that controls the inputs of the second auxiliary keys is with a control unit, and the inputs of the switches are connected to the outputs of the first auxiliary keys. The drawing shows a block diagram of a device for predicting the state of a control system containing an electron, a sports tube 1, a mask 2 located between the screen of the electron beam tube and the optical system 3, a photobug 4, the output of which is connected to the control input of the electronic sweep voltage generator beam 5, the output of the latter is connected to the plates of the horizontal scanning of the beam and through a normally open key 6, to the control input of which the output of the generator is randomly distributed in time and The pulses 7 are connected to the output 8 of the main device, the multichannel converter 9 analogue code, and the number of channels are connected in series with the pulse generator 10, the first 11 and the second 12 are additional keys, the outputs of which are connected to the inputs of the element OR 13, the control inputs 14 of the first additional keys connected to the outputs of the multichannel converter 9 analog-code, control inputs 15 of the second auxiliary switches connected to the control unit 16, counters 17 and input 18 of the device. Each pulse generator 10 is a cell of an p - phase probability distributor 19. Generators 10 perform the functions of setters, counters 17 measure the average speed of the pulses, and, for example, the EMF source is used as control unit 16. The principle of operation of the device for predicting the parameters of the control system is given on the example of open-hearth production. The input set of parameters for the open-hearth shop and, consequently, for the declared device are the required number of heats ordered per day for each steel grade. The output parameter set is the actual number of heats of each steel grade or set of outcomes. The fidelity of the transition in the smelting of a given steel grade to the outcomes at which other steel grades are obtained is determined by the statistical dynamics of the given object, which is not interested in the input order of the open-hearth order of this order, i.e. output It is necessary to form the necessary outcome, the number of heats of each brand designation: the number of heats of steel-i (, .., p); the probability of obtaining steel grade j when melting the steel grade (-1 1.2, ..., P, j 1,2, ..., P); the number of heats of steel grade j which is required to obtain (j 1.2 P), the number of heats of steel grade j obtained by melting all steel grades (J 1,2, ... L). Z P Z, Z Z. P vector, the coordinates of which were the ordered quantities of heats of each type, the vector coordinates of which are the heads of heats of each type that are required to be obtained, the matrix, the elements of which are the probabilities of obtaining O P "nl-12 - If Mn 2-1 22-2J-- 2n. R. 1-1 m g PG I2 ki the proposed device is computational computational, which allows determining n-dimensional output vector, which is converted into a given n-dimensional vector, i.e. calculate the inverse .match; The probabilistic principle of the device operation simplifies the process of calculating the inverse matrix. The device works as follows. The rows of the matrix correspond to the rows on the optical mask 2, and the columns of the outputs of the multichannel analog-code converter (or amplitude discriminator) 9, Vertically, the deviation of the electron beam on the screen is quantized into P levels, according to n fixed voltages switched to the main device from the control unit 14 (source EMF). The electron beam at the nth level vertically scans -I -th row (or strip) of the mask 2 (- “, 2 .., n). Using the analog-code converter 9, the deviations of the electron beam on the screen of the cathode ray tube are quantized to уровней levels in accordance with the levels of the vertical deflection of the beam. The horizontal quantization level determines the j-th mask column, the abscissa to which is enclosed in the interval (Xi .) (i, f V ,, J (J 1,2, ..., L). To the section of the mask obtained by the intersection of the -th row (band) and the -jth column, with symbols used in the main device, the value is proportional to the probability of the transition of a given state (object, parameter or a process) depending on its characteristics (determined by the symbol -n) in a corresponding outcome characterized by the symbol (c) including - (J, for example, the probability of obtaining a steel grade, characterized by the symbol j, if the steel grade is melted, characterized by the symbol n). The average statistical frequency of the pulses m of the i-th generator 10 of the probability distributor 19 is set equal to, where is the specified (required) frequency of the outcomes characterized by the symbol -1 i X is the proportionality coefficient. The specified amount of each grade is given using a probabilistic distributor 19. If a steel grade H is to be obtained with a frequency directly proportional to T, then 1-FVG generator 10 of probabilistic distributor 19 must generate pulses whose average statistical frequency is equal to iyyy. the event was complete, the Shi condition must be met; coiist: And if the probability of a pulse occurring at the i-th output, the probability distributive, 1. Case 19 is equal to P, then the impulses at the outputs of the generators Yu and at the outputs of the transducer analog code 9 are randomly distributed in time and are independent of each other. The impulse from the i-th generator 1O, which coincided in time with the impulse received from the output of the main device through the corresponding -i-th output of the analog-code converter, is not fed to the input of the meter of the average counting rate (counter) of the pulses 17 and, -. on the control input of the key 12, and the frequency of cases of transfer of the electron beam into. the position at which the -f -th line of mask 2 is scanned will be: Ж-ИШ, Where O ,. - the frequency of outcomes characterized by the symbol n; CmJ CL; - the number of pulses randomly matched in time is not the inputs of a normally closed - (thcfc a11). If for this control system there is the most likely transition from the -t -th value to the -t -th outcome, the system will tend to the state when where O, i.e., when the frequency of the outcomes for each of the variables characterizing the system coincides with the predetermined frequency of the corresponding quantities. Indeed, when F.r-g turns into an identity. If (I p; j, the probability of the lines I of the electron beam scanning mask are reduced, which leads to a decrease in eniyu outcomes frequency characterized by the symbol 1, and vice versa.

Claims (1)

Устройство для яний системы управления по авт. св, № 487302, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены блок управления, элемент ИЛИ, многоканальный преобразователь аналогкод и по числу каналов последовательно соединенные генератор импульсов, первый и второй дополнительные ключи, |Выходы которых соединены с выходами элемента ИЛИ, управляющие входы первых дополнительных ключей соединены с выходами многоканального преобразователя аналогкод, управляющие входы вторых дополнительных ключей - с блоком управления, а входы счетчиков подключены к выходам первых дополнительных ключей.Device for control system according to ed. St., No. 487302, characterized in that, in order to expand the functionality of the device, a control unit, an OR element, a multi-channel converter analog code and, in terms of the number of channels, a pulse generator, first and second additional keys, | whose outputs are connected to the outputs OR element, the control inputs of the first additional keys are connected to the outputs of the multichannel analog code converter, the control inputs of the second additional keys are connected to the control unit, and the inputs of the counters are accessed to the outputs of the first additional keys. прогнозирования состоИсточники информации,forecasting information sources,
SU762377673A 1976-06-28 1976-06-28 Device for predicting control system states SU708311A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762377673A SU708311A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Device for predicting control system states

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762377673A SU708311A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Device for predicting control system states

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU487302 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU708311A2 true SU708311A2 (en) 1980-01-05

Family

ID=20667492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762377673A SU708311A2 (en) 1976-06-28 1976-06-28 Device for predicting control system states

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU708311A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU708311A2 (en) Device for predicting control system states
CA1106064A (en) Digital scale
US4321528A (en) Apparatus for the display of frequency distributions of measured valves, or the like, over an adjustable measuring range
US4070647A (en) Error measurement for digital systems
US3974362A (en) Flexitime recorder
US3510057A (en) Signal scanning discriminator
SU930358A2 (en) Device for displaying graphic information on crt screen
SU676976A1 (en) Parameter monitoring device
SU905836A1 (en) Device for registering information from frequency sensors
SU1430205A1 (en) Method of automatic control of the welding process
SU903895A1 (en) Amplitude anallyzer
SU1196051A1 (en) Arrangement for determining length and weight of rolled stock
SU1341621A1 (en) Parameters checking device
SU901846A1 (en) Device for measuring temperature
SU903924A1 (en) Device for monitoring and registering equipment efficiency
SU962978A1 (en) Device for determining random process characteristics
SU1624481A1 (en) Testing and controlling device
SU993244A1 (en) Binary to bcd code converter
SU1302248A1 (en) Method and apparatus for stabilizing thickness of cable insulation
SU834859A1 (en) Step-sawtooth voltage generator
SU482029A1 (en) Device for controlling the process of electron beam heating
SU1056277A1 (en) Meter of period of nuclear reactor
SU1277437A1 (en) Device for determining process phases of melting steel in electric-arc furnace
SU1501091A1 (en) Arrangement for determining efficiency indicator of data transmission system
SU1151929A1 (en) Centralized parameter checking device