Устройство для определения экстремума Советский патент 1988 года по МПК G05B13/02 

о

1U

изобретение относится к автомати- и может быть исгюльэонано в системах экстремального регулирования, rioHCK экстремума в которых осущест- ЕШяется на основе информации о эна- приращения функции показателя ка- :ecтвa, выраженного, в частности, в дискретной форме.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения и хранения значения глобального экстремума его временного положения„

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения экстремума; на фиг. 2 - блок-схема блока определения экстремума; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит аналог о-цифро вой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 определения глобального экстремума, элемент И 3, первый элемент ИЛИ 4, RS-триггер 5, первый элемент 6 задержки, второй элемент ,И.11И 7, блок 8 определения экстремума, дифференцирующий элемент 9, Т-триггер 10, генератор П тактовых импульсов, первый счетчик 12, генератор 13 импульсов периода, второй элемент 14 задержки, третий элемент КПП 15, вто- рой счетчик 16, регистр 17, индикатор I8 и вход 19.

Блоки определения экстремума 8 и глобального экстремума 2 идентичны, о гличаются по функциональному назна- ч|ению и содержат 1 D-триггеры 20, се- л|екторы-мультиплексоры 21, элементы И 22 и 23, RS-триггер 24, выходной э|пемент И-НЕ 25, первую группу инфор м|адионных .входов 26, управляющий 27, вторую группу информацион- входов 28 и выход 29.

Устройство работает следующим образом „

До работы устройства производится установка О Т-триггера 10.-По переднему фронту импульса с выхода генератора 13 импульсов периода счетчи кИ 12 и 16 устанавливаются в нулевое состояние, на инверсном выходе RS- т иггера 5 и на прямом выходе Т-триггера появляется лот ическая 1, за- п скаютс-я аналого-цифровой преобразо вйтель, генератор 11 тактовых импульсов, счетчики 12 и 16. По сигналу, прступающему с выхода генератора 13 ийпульсов периода через элементы за72

держки 14 и ИЛИ 15 и блок Я (тирсдс - ления экстремума, прпичнодится ча- пись, например, восг.мирлярядного ко да с выхода АЦП I о При подаче noc.i, мого тактового импульса на счетшяй вход счетчик 12 через элемент ИЛИ i5 разрешает блок 8 определения экстре мума запись предьщ ацего кода, а пт

-ле некоторой задержки, реалитовапнс.- элементом 6, блок 8 определения ремума сравнивает его с кг)- дом, поступающим с выхода АЦП 1. При движении в направлении максимума чапомненньш сигнал меньше текущего значения на выходе А1ДП 1 . Проверка этся о условия производится с помощью 1ле- мента Ц 22 и 23,, Для этого при помощи селекторов-мультиплексоров 21 по

сигналам тактовых импульсов, управляемых счетчиком 12, подключенным к управляющим входам селекторов-мультиплексоров 21, к входам элементов И 22 и 23 последовательно подключается, начиная со старшего разряда, текущая и запомненная информация. Пока текущий код больше запомненного значения, на выходе элемента И 22 появляется сигнал, равный единиде, который через выходной элемент И-НЕ 25. на второй вход которого подан сигнал, равный единице, с выхода RS-триггера проходит на выход,. При появлении экстремума на выходе элемента И 23 появляется сигнал, равный единице. Этот

сигнал поступает на S-вход RS-триг- гера. На выходе RS-триггера сигнал равен нулю, он запрещает прохождение на выход сигналов сравнения промежуточн ых разрядов. При этом на вьсходе блока 8 появляется высокий уровень, и так как на инверсном выходе RS- триггера 5 еще хранится логиче:ская 1, элемент И 3 разрешает по;:;ачу текугцего экстремального кода на информационный вход блока 2 определения глобального экстремума. При определении последующих экстремумов блоком 8 регистр 17 фиксирует те моменты, когда в блоке 8 определения глобального экстремума запомненный экстремум больше, чем . Поэтому последний запомненный экстремум является глобальным экстремумом, значение которого хранится в блоке 2. Для определения глобального минимума входного сигнала в блоках 8 и 2 выход второго элемента И 23 подключается к первому ВХОДУ выходного элемента И-НЕ 25, а

выход первого элемента 22 - к Г ВХОДУ 11р-ТрИ1 Г Пр;5 24. 1(1 приходу RTOрого импульса с выхода Ч Нрр,чтора 13 импульсов пержпь у :троГ1Стно прекращает свою работу.

В устройстве предусматривается ча- пись первого кода г выхода ЦАП в качестве. экcтpeмaлiзнoгo и тем самым обеспечивается праямльиая работа уст- ройства.

Формула изобретения

Устройство для Определения экстремума, содержащее аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, первый счетчик и блок определения экстремума, группа информационных входов которого соединена с группой информационных выходов анало- го-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с входом устройства, вьгход генератора тактовых импульсон соединен со счетным входом первого счетчика, группа разрядных выходов которого соединена с группой тактовых входов блока определения экстремума, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей уст- ройства за счет определения и хранения значения глобального экстремума, его временного положения, в него введены блок определения глобального экстремума, второй счетчик, регистр, генератор импульсов периода, RS-триг- гер, Т-триггер, дифференцирующий элемент, три элемента ИЛИ, элемент И два элемента задержки, причем группы информационных и тактовых входов бло- ка определения --жстремума соединены соответственно с 1)ДноименнЫми входами блока определения Г лобального

0 5 Q Q

5

экстремума, выход блок- ои - Деления экстрему . подключен к nepni iMy НХОДУ элемента И и через дифференцмр ующий элемент к S-входу RS-триггера, инверсный выход КОТОрОГС ПОДКЛЮЛ1ОИ к

второму входу первого элемента ИЛИ, вьгход которого подключен к второму входу элемента И, вьгход кот-орого подключен к управляющему входу регистра и к входу записи блока определения глобального экстремума, выход которого соединен с первым входом nepRorci элемента ИЛИ, выход старшего мационного разряда первого сче.тчика подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и к входу первого эле- -мента задержки, выход которого ключен к первому входу второго элемента ИЛИ, вьгход которого подключетг к управляющему входу разрешения преобразования аналого-цифрового преобразователя, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с Т-входом Т-триг- гера, с входом сброса первого счетчика, с входом второго элемента задержки, с входом сброса второго счетчика, с R-входом RS-триггера и с выходом генератора импульсов периода, вьгход Т-триггера подключен к входу запуска генератора тактовьгх 1-пчпуль- сов, вьгход которого подключеЕ к счетному входу второго счетчика, выход третьегб элемента ИЛИ подключен к входу записи блока определения глобального экстремума, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента задержки, группа информационных вьгходов второго счетчика подключена к группе информационных входов регистра, х руппа информационных вькоДов которо.о подключена к вькоду устройства.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического регулирования, в которых поиск экстремума осуществляется на основе информации о знаке приращения функции показателя качества, выраженного, в частности, в дискретной форме. Целью изобрет.е- ния является расщирение функциональных возможностей устройства за счет определения и хранения значения глобального экстремума и его временного положения. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок определения глобального экстремума 2, элемент И 3, элементы ИЛИ 4, 7, 15, RS-триггер 5, элементы задержки 6, 14, блок определения экстремума 8, дифференцирующий элемент 9, Т- триггер 10, генератор тактовых импульсов 11, счетчики 12,16, генератор импульсов периода 13, регистр 17. 3 ил. с (О (Л