Изобретение относится к технике унравления и измерительной технике и 1может быть применено в объектах, имеющих выходной параметр, зависящий от нескольких входных параметров. Предлагаемый способ позволяет найти и измерить величину входных параметров (называемых оптимальными), при которых выходной параметр достигает максимума (или минимума).
Предлагаемый способ относится только к таким объектам, изменение каждого из параметров входов которого почти без инерции, т. е. мгновенно (с точки зрения данного эксперимента), приводит к изменению выходного параметра этого объекта. В технике встречается множество объектов такого рода. Например, схему генератора синусоидального напряжения можно отнести к таким объектам, если за выходную величину считать амплитуду (или мощность), а входными - углы поворота ручек управления подстроечными конденсаторами, потенциометрами; кроме того, двигатель автомашины, если входными параметрами считать расход топлива в одну секунду, расход воздуха, величину нагрузки, а выходным - скорость вращения коленчатого вала двигателя.
ное значение этих времен запаздывания может не играть никакой роли, если выходные параметры изменяются со скоростью, меньщей чем время реакции объекта (выхода) на изменение входного параметра. Поэтому к рассматриваемой группе объектов могут быть отнесены и такие, у которых реакция с входов на выход длится, например, несколько часов, как это имеется место на химических заводах, где выходным параметром является скорость получения некоторого сырья (продукта), а входными- температура, при которой происходит реакция с получением сырья, скорости подачи полуфабрикатов. В этом случае входные параметры при поиске их оптимальных значений следует изменять очень медленно, а вся процедура поиска должна длиться не один день, а более.
Описанные выще и подобные им объекты можно отнести к классу малоинерционных объектов и считать, что последние достаточно строго описываются функцией Л переменных Z f(Xi, Х, Хг,..., Xjs;) где Z - выходной параметр, а Хг - входные. Задача нахождения оптимальных значений входных переменных- это задача нахождения таких значений (аргументов), при которых Z достигает максимума (или минимума).
максимальному (наименьшему минимальному выходному сигналу).
Это достигается тем, что по предложенному способу запоминают величины выборочных значений шумовых сигнал:ов но каждому из входов в моменты перехода выходным сигналом объекта некоторого уровня, когда последний скорректирован до величины, соответствующей допустимому разбросу выборочных входных сигналов, и запомненные величины усредняют для каждого из входов.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства для осуществления предложенного способа.
Блок-схема содержит неуправляемые генераторы 1 шума (N штук), переключатель 2 на N положений, объект 3, у которого подлежит найти оптимальное значение .параметров Xi. Пиковый детектор 4 на соответствующую полярность в зависимости от того, что ищут- максимум или минимум функции, усилитель 5 переменной составляющей пикового детектора с формирователем управляющего импульса, который вырабатывается в моменты начала превышения выходным напряжением Z (t) накопленного ранее в пиковом детекторе уровня, линию 6 задержки на фиксированное время тз осциллогр.аф 7, на вход Y которого сигнал поступает с линии 6, а развертка длительностью, превосходящей задержку, запускается от управляющих импульсов с усилителя 5.
(Переключатель 2 и линия 6 включены в блок-схему для удобства работы и принципиальпо не необходимы. Осциллограф 7 (может быть замещен планшетом, шлейфовым осциллографом и приборами, позволяющими наблюдать несколько наложенных друг на друга речлизаций входного сигнала.
Способ состоит в том, что в результате случайного изменения координат входных процессов с помощью генераторов / во времени выходное напряжение Z, (t) так же случайно изменяется во времени, подзаряжая конденсатор пикового детектора в моменты превышения порога Е на нем напряжением Z (t). Порог Е (t со временем при достаточно большой постоянной времени разряда пикового детектора достигает некоторого стационарного уровня, близкого к наибольшему максимальному функции f. При этом импульсы на выходе усилителя 5 появляются достаточно редко в моменты времени, когда одновременно все зходные координаты близки к оптимальным. Разброс дисперсий значений каждой из Л переменных в моменты 4 времени строба тем меньше, чем ближе
z(t,k г 1(Х,,Х2,...Х,:,,
На фиг. 2, а и б показаны наложенные друг на друга процессы на экране осциллографа (а - при неоптимальном сочетании входных параметров, б - при оптимальном сочетании входных параметров). Поэтому, если этими импульсами запускать развертку осциллографа 7, имеющего длительное послесвечение иа
экране, его трубки одновременно наблюдать несколько реализаций шума длительностью Ту. В точке развертки пересекаются почти все реализации, если Z (/л) близка к Z. При этом среднее значение координат наложенных один на другой на экране осциллографа кусков кривой Xi (t) при t Тз равно Х. Ясно, что величину порога Е можно изменять и вручную до уменьшения разброса величин входных сигналов в момент перехода процессом Z (/) порога Е.
Способ можно применять и для объектов неэлектрической нрироды, если использовать линейные преобразователи интересующих параметров в электрические (напряжение, ток), и наоборот.
При осуществлении предлагаемого способа измеряются координаты наибольшего (наименьшего) в области изменения входных переменных максимума (минимума), а не локального, местного, каких может быть у достаточно сложных объектов несколько.
Частотные свойства предлагаемого способа ограничиваются только частотным диапазоном применяемого осциллографа, частотные свойства и быстродействие - практически только самим изучаемым объектом, так как при работе с объектами типа электронных схем на ВЧ-транзисторах для осуществления способа можно взять стробоскопический СВЧ-осциллограф, в качестве линии 6 задержки - длинный кабель, переключатель 2 либо изъять совсем, либо взять стандартный СВЧ-переключатель (или их набор при большом числе генераторов шума), а в качестве детектора 4 и усилителя 5-типовые схемы СВЧ-стробоскопа.
При реализации способа на инфранизких частотах не требуется соответствующее число интеграторов с очень большим временем интегрирования. Иногда необходимо запоминание нескольких реализаций шума, что осуществляется на низких частотах на запоминающем осциллографе, имеющем время запоминания более суток.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять наибольший, а пе локальный экстремум.
Предмет изобретения
Способ оценки оптимальных входных параметров малоиперционных объектов путем подачи на входы объекта шумовых сигналов, отличающийся тем, что, с целью определения выходных параметров, .соответствующих пайбольшему максимальному (наименьшему минимальному) выходному сигналу, запоминают величины выборочных значений .шумовых оигналов по каждому из входов в моменты перехода выходным сигналом объекта некоторого уровня, когда последний скорректирован до величины, соответствующей допустимому разбросу выборочных входных сигналов, и запомненные величины усредняют для каждого из входов.
длод запуска разбертки
Влод
Фиг /
б-J-c l о
KL(ti-ti
Фиг. 2
