1
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться при создании систем управления технологическими процессами, например в черной металлургии.
Известно устройство для функционального преобразования, содержащее электроннолучевую трубку, генератор развертки, выход которого соединен с пластинами горизонтального отклонения луча электроннолучевой трубки, непрозрачную маску, через которую изображение луча на экране электроннолучевой трубки проектируется на фотодатчик 1 .
Недостаток устройства в том, что оно позволяет прогнозировать состояние системы управления по одному параметру.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для прогнозирования состояния системы управления, содержащее злектроннолучевую трубку, пластины вертикального отклонения луча, которые соединены с входом устройства, генератор горизонтальной развертки, генератор случайно распределенных во времени импульсов.
и фотодатчик, на который с помощью оптической .системы проектируется изображение луча с экрана электроннолучевой трзбки через маску; выход фотодатчика соединен с )Т1равляющим входом генератора горизонтальной развертки, выход устройства соединен через ключ с выходом генератора развертки и с горизонтальными отклоняющими пластинами электроннолучевой трубки 2.
Недостаток устройства в том, что оно не
10 позволяет прогнозировать состояние многомерных систем управления на основе результатов измерения двух параметров.
Цель изобретения - расширение области применения устройства, в частности за счет
15 обеспечения возможности прогнозирования состояния системы управления по двум параметрам одновременно.
Для достижения указанной цели в устройство прогнозирования, содержащее электронно20лучевую трубку, генератор горизонтальной развертки, выход которого соединен с пластинами горизонтального отклонения луча, ключ и поI следовательно установленные маску, оптическую 374 систему и фотодатчик, введены первый н второй комиараторь, элемент совпадения, элемент задержки и генератор вертикальной развертки, выход которого соединен с пластинами вертакального отклонения луча, выход фотодатчика подключен к сигнальному входу ключа, первый вход первого компаратора соединен с первым входом устройства, а второй вход - с выходом генератора горизонтальной развертки, первый вход второго компаратора соединен с вторым входом ус-фойства, а второй вход - с выходом генератора вертикальной развертки, выходы компараторов соединены с входами элемента совпадения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, первыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток и через злемент задержки - с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит электроннолучевую трубку 1, маску 2, оптическую систему 3, фотодатчик 4, например, фоторезистор, ключ 5, первый и второй компараторы 6 и 7, генераторы 8 и 9 горизонтальной и вертикальной разверток, злемент совпадения 10, элемент задержки 11, управляющий и сигнальный входы 12 и 13 ключа 5, первый и второй входы 14 и 15 устройства и выход 16 устройства. Проекция электронного луча на экране элек роннолучевой трубки 1 через маску 2 с помощ оптической системы 3 проецируется на рабочую поверхность фотодатчика 4, например, фоторезистора. Выход фотодатчика соединен с выходо устройства через нормально разомкнутый ключ Первый и второй входы устройства соединены с первыми входами соответственно компараторов 5 и 7. Второй вход компаратора 6 соединен с выходом генератора горизонтальной развертки 8, второй вход компаратора 7 подключен к выходу генератора вертикальной развертки 9. Выходы генераторов горизонтальной развертки 8 и вертикальной развертки 9 соединены с соответствующими пластинами горизонтального и вертикального отклонения луча электроннолучевой трубки. Выходы компараторов 6 и 7 соединены с входами злемента совпадения 10, выход которого подключен к управляющему входу 12 ключа 5 к первым уп. равляющим входам генераторов развертки 8 и и через элемент задержки 11 - ко вторым вхо Дам генераторов развертки 8 и 9. На горизонтальной оси координат маски 2 отложены величины первого входного сигнала Xj, на вертикальной - величины второго входного сигнала Yj. Маска изготавливается так, что в пространстве координат выделены области, соответствующие гипотезам И- о различных состояниях системы управления. Это поз;золяет при входных величинах Xj и Yj получать на выходе устройства импульсы с амплитудой, равной гипотезе HJ: (Xj, Yj) постоянной частоты, определяемой параметрами генераторов развертки луча. Например, для прогнозирования теплового режима доменной плавки по двум параметрам, содержание кремния в чугуне на выпусках (первый входной сигнал) и температура колошникового газа в газоотводах (второй входной сигнал) в пространстве координат, на маске выделяются области, характеризующие нормальный режим, разогрев и похолодание доменной печи. Оптический коэффициент пропускания г маски имеет одно и то же значение для точек, принадлежащих одной и той же гипотезе Hjj, но имеет различное значение для различных гипотез. Это реализуется с помощью интенсивности почернения, густоты штриховки или частоты точек соответствующих областей, выделенных на маске. Устройство работает следующим образом. Вдоль вертикальной и горизонталйной осей электроннолучевой трубки электронный луч перемещается с постоянной скоростью, определяемой параметрами генераторов горизонтальной 8 и вертикальной 9 разверток. В компараторах 6 и 7 происходит сравнение входных сигналов устройства и сигналов с генераторов развертки. Сигнал на выходе компаратора отсутствует, если сигнал с вьгхода генератора развертки меньше сигнала с входа устройства. При этом выходной сигнал злемента совпадения 10 отсутствует. В тот момент, когда сигнал с выхода генератора горизонтальной развертки 8 равен сигналу с первого входа 14 устройства, на выходе первого компаратора скачком изменяется сигнал. При попадании электронного луча в определенное положение относительно экрана электро1шолучевой трубки, соответствующее поданным на входы 14 и 15 устройства сигналам X и Y, на выходах компараторов 6 и 7 одновременно появляются выходные сигналы, элемент совпадения 10 срабатьшает и на его выходе появляется сигнал. .. Сигнал с выхода элемента совпадения 10 замыкает ключ 5 и через первые входы генераторов 8 и 9 развертки прекращает движение луча, иа выходах генераторов 8 и 9 развертки сигиалы сохраняют значения, равные соответствующим сигналам с входов 14 и 15 устройства. Через время, определяемое элементом задержки 11, сигнал с выхода злемента совпадения 10 подается на вторые входы генераторов 57 развертки 8 и 9, при этом происходит сброс сигналов с генераторов развертки (выходные сигналы генераторов становятся равными нулю Сигналы на выходах компараторов 6 и 7, а также на выходе элемента совпадения 10 становятся тоже равными нулю . Ключ 5 размыкается. Через время задержки снимается сигнал с вторьа входов генераторов 8 и 9. Генераторы запускаются, начинается развертка луча. Прогнозирование состояния системы управл ния одновременно по даум параметрам повыш ет точность оценки состояния и приводит к по вышению точности управления и улучшению ка чества выпускаемой продукции. Например, при выплавке чутуна в доменны печах учет из менекия содержания кремния в чугуне не дает достаточной информации для прогнозирования причин нарушения нормальног хода технологического процесса, так как одно и то же измене1ше содержания кремния в чугуне может вьйываться изменением теплового режима или изменением шлакового режима. Соответствующие режимы требуют совершенно различных управляющих воздействий. При учете содержания кремния и серы в чугуне точность прогнозирования повышается, так как при изменении шлакового режима содержание кремния и серы в чугуне изменяется в одном и том же направлении, например одновременно увеличивается или уменьшается, а при изменении теплового режима изменение указанных параметров химсостава чугуна происходит в противоположных направлениях, например при разогреве печи содержание кремния в чугуне увеличивается, а содержание серы уменьшается. изобретения р м у Л а Устройство для прогнозирования состояния системы управления, содержащее электроннолучевую трубку, генератор горизонтальной развертки, выход которого соединен с пластинами горизонтального отклонения луча, ключ и последовательно установленные маску, оптическую систему и фотодатчик, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены первый и второй компараторы, элемент совпадения, элемент задержки и генератор вертикальной развертки, выход которого соединен с пластинами вертикального отклонения луча, выход фотодатчика подключен к сигнальному входу ключа, первьо вход первого компаратора соединен с первым входом устройства, а второй вход - с выходом генератора горизонтальной развертки, первый вход второго компаратора соединен с вторым входом устройства, а второй вход - с выходом генератора вертикальной развертки, выходы компараторов соединены с входами элемента совпадения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, первыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток и через элемент задержки - с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М.,1963, с. 216-220. 2.Авторское свидетельство СССР № 487302, кл. G 01 О 9/00, 1973 (прототип
JLx
JrJr 11
-J И Т Т
c
:l%
/y
15
99
/3
U
4Si
/«
6
0
