УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ Советский патент 1970 года по МПК G01R31/28 G05B13/02 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Известно устройство для определения оптимальны.к нараметров элементов электронных схем, содержащее модель схемы, блок измерения, исполнительное устройство и блок управления.

Однако решить задачу определения оптимальных значений параметров модели схемы на известном устройстве невозможно, так как данная задача требует совершенно иной ностановки, а следовательно, и другой технической реализации.

Постановка задачи в этом случае сводится к следуюш,ему: заданы управляемая модель схемы и координаты оптимальной точки выходных параметров, необходимой найти соответствуюш,ие координаты вектора состояния в пространстве параметров, т. е. установить оптимальные значения внутренних параметров управляемой модели схемы.

Решение этой задачи можно получить, если есть возможность изменить состояние управляемого объекта (модели схемы) в достаточно широких пределах, автоматически измерять значения выходных параметров, характеризуюш,их координаты вектора в пространстве выходных параметров, оценить величину отклонения координат вектора выходных параметров и, наконец, установить направление движения данного вектора с целью совмещеИ11Я его конца с заданной оптимальной точкой. В такой постановке данная задача накладь вает ряд существенных требований к предлагаемому устройству:

а)отказ от пассивных испьгганий модели схемы путем детермированного или статистического неребора внутренних параметров и нере.ход к активному целенаправленному ноиеку;

б)отказ от запоминания всех результатов испытаний и от проведения сложной статистической обработки;

в)организация изменения вектора состояния объекта в нанравлеппи движения к оптимальиой точке в пространстве выходных параметров.

От известного предлагаемое устройство отличается тем, что в него введены блоки проверки ограничеиий и экстре.мума и последовательно включенные блоки анализа, выбора экстремального направления и организации движения, при этом блок анализа соединеи с блоком управления через блок проверки ограиичений и с блоком проверки экстремума, который, в свою очередь, подключен к блоку управления.

Блок-схема устройства представлена на чертеже. нительное устройство 4. В свою очередь, оптимизатор содержит блок 5 управления, блок 6 проверки ограничений, блок 7 анализа, блок 8 проверки экстремума, блок 9 выбора экстремального направления, блок 10 организации движения и указатель // экстремума. После пуска устройства измерительный блок 2 формирует тест-сигнал, который подается на вход управляемой модели 1 исследуемой схемы, и сигналы управления на блок 6 для проверки условий заданных ограничений ,на параметры выходного сигнала у. В ответ на входной сигнал и на выходе управляемой модели Схемы формируется выходной сигпал у, параметргл которого автоматически измеряются блоком 2 и последовательно поступают на блок 7 анализа, в котором определяется суммарное отклонение текущих параметров выходного сигнала от заданных. Это выполняется в блоке 7 по шести командам, вырабатываемым блоком 5 зправлекия. Вычисленное значение отклонения от цели с блока 7 в двоично-цифровом коде пересылается в блок 9 для определения дальнейшего направления поиска. Это достигается путем сравнения вычисленного значения отклонения от цели со значением данного отклонения на предыдуш.ем шаге оптимизации и определения знака разности. Если знак разности отрицательный, то данный шаг оптимизации признается удачным; в этом случае блоком 10 запоминается направление изменения варьируемого параметра .на данном шаге и осуществляется переход к изменению сле,дующего управляемого параметра модели 1 в соответствии с ранее выбранным направлением поиска. Это осуществляется выдачей соответствующих команд с блока 10 на исполнительное устройство 4. Если знак разности положительный, то данный шаг оптимизации оценивается как неудачный. В этом случае блоком 10 изменяется направление поиска по данному параметру и выдается команда исполиительному устройству 4 на изменение состояния модели 1 схемы. Блок 6 служит для проверки заданных ограничений на измеряемые блоком 2 параметры выходного сигнала у. Если параметры выходного сигнала находятся в границах их допустимых значений, то с блока 6 на блок 7 поступает сигнал разрешения вычисления величины отклонения от цели. В противном случае блоком 6 вырабатывается сигнал, запрещающий данные вычисления, и подается сигнал на блок 9, по которому данный шаг оптимизации оценивается в блоке 9 как неудачный. ТакИхМ образом, описанная выще процедура работы устройства сводится к следующему. На модель / схемы подается входной сигнал, блоком 2 измеряются параметры выходного сигнала, оптимизатор 3 вычисляет величину отклонения от цели, по которой оценивают состояние исследуемого объекта, определяет из двух состояний модели схелмы (на данном и на предыдущем шагах оптимизации) наилучшее состояние, в соответствии с этим выбирает направление изменения состояния модели / на следующем шаге оптимизоЦии и вырабатывает команды для организации движения к экстремуму согласно принятому методу оптимизации, являющe ycя разновидностью методов градиента и Гаусса-Зайделя. Процесс автоматического поиска является итерационным миогошаговым процессом. Он нродолжается до тех пор, пока не выполнится условие автоматической остановки. В этом случае блок 8 выдает сигнал, по которому блок 5 управления прекращает свою работу, а на указателе 11 экстремума фиксируются значения управляемых параметров модели схемы. Предме изобретения Устройство для определения оптимальных параметров элементов электронных схем, содержащее модель схемы, блок измерения, исполнительное устройство и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости и достоверности испытаний, в него введены блоки проверки ограничений и экстремума и последовательно включенные блоки анализа, выбора экстремального направления и организации движения, при этом блок анализа соединен также с блоком управления через блок проверки ограничений и с блокохМ проверки экстремума, который, в свою очередь, подключен к блоку управления.