Устройство для выбора оптимальных решений Советский патент 1989 года по МПК G06G7/48 

(21)3803825/24-24

(22)15.10.84

(46) 30.10.89. Бюп. № 40

(71)Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт Низковольтного аппаратостроения

(72)Ф.А.Бекиров и А.Ф.Керемжанов

(53)681 .333(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР К 980103, кл. G 06 G 7/122, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1206798, кл. G 06 G 7/48, 1984.

(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ, содержащее первый блок умножения, блок деления напряжения, блок вычитания, блок регистрации, два сумматора и блок формирования данных-, состоящий из трех делителей напряжения и источника опорного напряжения, п.ервый, второй и третий выходы которого подключены к первым выводам одноименных делителей напряжения, вторые выводы которых соединены с.шиной нулевого потенциала, причем первьй и второй подвижные контакты первого делителя напряжения блока формирования данных подключены к одноименным входам первого блока вычитания, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены вторбй, третий и четвертый блоки умножения, третий сумматор,

два блока логарифмирования, два масштабных блока, переключатель, блок задания начальных условий, второй блок вычитания, и блок формирования данных - четвертый и пятый делители

напряжения, первые выводы которых соединены соответственно с четвертым и пятым выходами источника опорного напряжения, а вторые выводы - с шиной нулевого потенциала, подвижные контакты второго и третьего делителей напряжения блока формирования данных подключены к входам первого блока умножения, выход которого соединен с первым, а выход первого сумматора - C Ji вторым входом второго блока умножения, первый выход блока задания начальных условк подключен к одноиг ен- ному входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока деление напряжения, выход первого блока вьгчитания подключен к первом , а второй выход блока задания начальных условий - к второму входу второго бгтока вычитания, выход которого через первый блок логарифмирования подключен к первому входу второго сумматора, выход третьего сумматора через второй блок логарифмирования соединен со вторым входом второго сумматора, первый, второй, третий и четвертый входы третьего сумматора подключены соответственно к выходу четвертого блока y шoжeния, выходу первого масштабного блока, выходу второго масштабного блока и первому подвижному контакту четвертого делителя напряжения блока формирования данных, второй подвижный контакт которого соединен с первым входом второго масштабного блока, первый подвиж- ньш контал т первого делителя напряжения блока формирования данных подключен к первому входу первого масштабного блока и первому входу третьего

&

с:

сд

00

00 N2

4

блока умножения, второй подвижный контакт первого делителя напряжения, блока формирования данных соединен со вторым входом третьего блока ум- нойсения, выход которого подключен к первому, а третий вход блока задания начальных условий - к второму входу четвертого блока умножения, управляющий вход переключателя является вхо- дом задания режимов работы устройства первая и вторая пара подвижных контактов переключателя соединены с входами блока деления напряжения и блока регистрации соответственно, четвер- тый выход блока задания начальных условий подключен к первому замыкающему контакту переключателя, второй за- кыкающий контакт которого соединен с выходом второго сумматора, третий под вижный контакт первого делителя напряжения блока формирования данных

подключен к первому размыкающему и третьему замыкающему контактам переключателя, второй размыкающий контакт которого соединен со вторым подвижным контактом первого делителя напряжения блока формирования данных, выход блока деления напряжения подключен к четвертому замыкающему контакту переключателя, с третьим и четвертым размыкающими контактами которого соединены соответственно подвижный контакт пятого делителя напряжения блока формирования данных и выход второго блока умножения, а пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы блока задания начальных условий подключены соответственно к второму и третьему входам второго сумматора, вторым входам первого и второго масштабных блоков, пятому входу третьего сумматора.

Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит первый блок умножения, блок деления напряжения, блок вычитания, блок рагистрации, два сумматора и блок формирования данных, состоящих из трех делителей напряжения и источника опорного напряжения. В устройство дополнительно введены второй , третий и четвертый блоки умножения, третий сумматор, два блока логарифмирования, два масштабных блока, переключатель, блок задания начальных условий, второй блок вычитания, в блок формирования данных- четвертый и пятый делители напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в электронных моделирующих уст- ройствах параметрической оптимизации Цель изобретения - повышение быстродействия .

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 формирования данных, первый 2 и второй 3 блоки умножения, первый сумматор 4, блок 5 деления напряжения,блок 6 ре- гистращ1и, переклю татель 7, второй сумматор 8, первы11 9 и второй 10 блоки логарифмирования, первый 11 и второй 12 блоки вычитания, третий 13 и четвертый 14 блоки умножения, третий сумматор 15, первый 16 и второй 17 масштабные блоки, блок 18 задания начальных условий. Блок 1 выполнен в виде планшета с пятью делителями напряжения 19-23, источником 24 напряжения, двумя рейсшинами 25 и 26 и листом бумаги 27. Блок 6 представляет собой электроизмерительный прибор с нулем посередине шкалы.

В устройстве реализуется математическая модель квадратичного нелиней- ногЬ выбора, описываемая формулой

т - 4 К (У;-У;,)1п.+1п(ЗУ;+КУ:,,- У;..

2К 2К

У;У,.,+Ь- -|)-1п 2К-1п(Уг-У.

(1)

где аргументы оптимизационного выбора У), , У; - значения параметрической шкалы X, которыми вначале задаются, а затем, после расчета по формуле (1), находят значение У|.,.

Так проходится, начиная с X, последовательно для заданных ,l,2,.. вся щкала X до совпадения с X. Коэффициенты К, b представляют критериальную функцию оптимизации

Р(х)Кх +Ьх+с.

(2)

В то же время

А У Р(х)п(х)Ц(уЪ(-.- -1).

п

(3)

где п(х) - потребность (объем выпуска) оптимизируеьвлх изделий - действующая цена. Это доступные исходные данные, не требующие при формировании сложной статистической обработки. Формула (I) получена для П(Х)Ае , поэтому наряду с коэффициентами К в нее вхо- , дит и Д. Реализуя модели (1), (2), (3), можно ускорить оптимизационный выбор.

Напряжения, задаваемые с выходов блока 18 на соответствующие входы блоков А, 7, 8, 12, 15, 14, 16, 17, пропорциональны следующим значениям постоянных (начальных условий): 1, ,,

1 л 1 7V 2К 4К „ 2К ,; 1п , In 2К, -,,--, 3, --J (1пА

и 1п 2К задаются на входы блока 8).

Устройство работает следующим образом.

Переводят переключатель 7 в положение I, обеспечив режим оценки Р(Х). Соответственно исходным графи- кам с помощью рейсшины 26 и делителей 20 и 21 снимают потенциалы П(Х), Ц(У), которые поступают на входы блока 2, после перемножения - на первый вход блока 3. Одновременно с де- лителя 19 через контакты переключателя 7 сигналы У и X поступают на входы блока 5, которьй выдает результат деления на второй вход первого сумматора 4, который складывает этот результат с I, поступающей с первого выхода блока 18. С выхода блока 3 потенциал П(Х) согласно модели (3) через соответствующие контакты переключателя 7 подается на вход блока 6 и сравнивается с последовательностью выбираемым до нулевого показания в блоке 6 значением Р(Х) на делителе 23. Пройдя всю шкалу X У , строим на листе 27 график Р(Х), выявляя коэф- фициенты К, b и погрешность допущения квадратичности.

С помощью блока 18 в блоки 7, 8, 12, 15, 14, 16, 17 подают необходимые постоянные, а на делитель 21 с соот- ветствующего выхода блока 24 - напряжение .

Переключатель 7 переводят в положение II, обеспечивая режим оптимального выбора согласно модели (1).

С делителей 19 и 20 на входы сумматора 15 поступают потенциалы: Kyf+i непосредственно, КУ| - через блок 17, У,, - через блок 16, а также сигналы с выхода блока 14. В сумматоре I5 происходит суммирование и вычитание

0

5 0 5

0

5

указанных сигналов совместно с поступающей с выхода блока 18 константой, реализуя правую часть модели (1), заключенную в скобках.

Одновременно с первого и второго подвижных контактов делителя 19 сигналы У;, и У- поступают на в;ходы блока II, с выхода которого разностный сигнал поступает в блок 12, где суммируется с соответствующим знаком с сигналом |, поступающим на второй вход блока 12.

Сигнал, поступающий с выхода блока 12, логарифмируется в блоке 9 и поступает на первый вход второго сумматора 8. Сигнал, поступающий с выхода блока 15, логарифмируется в блоке 10 и поступает на второй вход второго сумматора 8, где алгебраически суммируется с константами, поступающими на третий и четвертый входы с соответствующих выходов блока 18. Результирующий сигнал - правая часть уравнения (I) - через соответствующие контакты переключателя 7 поступает на вход делимого блока 5, на вход делителя которого поступает константа / с соответствующего выхода блока 18. Сигнал У;-У; с выхода блока 5 через соответствующие контакты переключателя 7 поступает на первый вход блока 6 и при фиксировании нуля сравнивается с соответствующим поисковым потенциалом, поступающим через подвижный контакт делителя 23 и соответствующие контакты переключателя 7 на второй вход блока 6.

Искомое значение &У,. откладывают влево от у. , цикл поиска нового значения У, повторяется аналогично и так до прохода всей шкалы (т.е. до Xj). Скорость попадания в Х зависит от величины выбранного первого щага ДУ)У;,-У, которое опредб - ляется заданным числом п разбие- НИИ шкалы, так как правило пристрелки - сужения зоны искомого результата с учетом недолета (ЛУ велик) и перелета (ЛУ мал) - позволяет использовать всего несколько, операций.

25