Устройство для выбора оптимальных решений Советский патент 1982 года по МПК G06G7/122 

1

Изобретение относится к вычислнтепы ной технике и может найти применение при разработке -автоматиаированных систем управления, например, систем измерения и дозирования массы шихтовых материалов в производстве чугуна и стали.

По основному авт. св. N 767778 известно устройство для выбора оптимальных решений, содержащее блоки датчиков оцениваемой ситуации, блоки обобщения первого уровня, блоки устшовки весовых коэффициентов, датчики важности параметров, блок обобщения второго уровня, блок памяти, схему сравнения оцениваемых вариантов рещений, блок оценки последствий принятого решения, блок идентификации, два блока запрета и исполнительный блок I .

Указанное устройство классифицирует исходные ситуации на типовые и нетиповые, причем для типовой ситуации принимается известное оптимальнсре решение, хранящееся в блоке памяти уст- :

ройства, а для нетиповой выполняется поиск оптимального решения, которое остается в дальнейшем в блоке памяти устройства, а сама нетиповая ситуация начинает классифицироваться как типовая.

Отмеченные особенности изменения физико-механических свойств и химнчео кого состава дозируемых компонентов шихты приводят к неравномерному увели- ,

10 чению количества решений, хранящихся в блоке памяти устройства, причем при подаче новых .железнодорожных составов с компонентами шихты ряд предыдущих типовых ситуаций уже не повторяется,

15 и соответствующие этим таповым ситуациям рещения, хранящиеся в блоке памяти, в дальнейшем не используются. Таким образом, накопление в блоке памяти решений, не используемых в дальней20шей работе устройства при управлении, например, процессами измерения и дозирования массы компонентов шихты, требует увеличения обьема памяти, а также

увеличивает время поиска .в блоке памяти решения, соответствующего данной .типовой ситуации. .

Цель изобретения - повьпиение бысЛродействия устройства аа счет сокращения длительности поиска решения, соответствующего данной типовой ситуации

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик, элемент задержки, регистр и блок элементов И, вторые входы которого соединены с выходом счетчика, а выходы - с вторыми входами блока памяти, вторые входы регистра подключены к третьим выходам блока идентификации, второй выход которого подключен к nepBoijj входу элемента ИЛИ, соединенную вторым входом с выходом блока оценки последствий принятого решения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для выбора оптив мальных решений.

Устройство содержит блок датчиков оцениваемой ситуации 1, блоки 2 обобщения первого уровня, блоки установки весовых коэффициентов 3, датчики важности параметров 4, блок 5 обобщения второго уровня, блок памяти 6, схему сравнения 7 оцениваемых вариантов -реше ния, блок 8 оценки последствий принятого решения, блок запрета 9, исполнительный, блок 1О, блок 11 идентификации, блок запрета 12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14, элемент задержки 15, регистр 16, состоящий из триггеров с раздельными входами Т, Trti ..., Т, и блок 17 элементов И. Устройство работает следующим образом. Исходная ситуация в виде сигналов от блока Датчиков оцениваемой ситуации 1 поступает на входы блоков 2 обобщения первого уровня, которые вырабатывают оценки микроситуаций (обобщенных ситуаций). Важность оценок микроситуаций задается с помощью бпоков установки весовых коэффициентов 3 и датчиков важ ности параметров 4. На входы блсжа 5 обобщения втсфого уровня поступают оценки микроситуаций со своими весовыми кодффициентами. Если исходная ситуаций .нетиповая, на вход запуска блока 5 поступает разрешающий сигнал с выхода блока 11 распознавания ситуаций. Блок 5 оценивает вариант решения, соответствующий- данному не типовому набору (вектору) оценок макроситуацнй, который запоминается Б блоке памяти 6

и сравнивается с другими оценками при помощи схемы сравнения 7. На вьисоде Г схемы сравнения вырабатьюается сигнал, соответствующий оценке лучшего варианта решения в пределах заданной исходной нетиповой ситуации. В блоке 8 на основе оценки микроситуаций и найденного варианта решения, поступившего с выхода схемы сравнения 7, исходная

ситуация экстраполируется на заданный временной интервал и оценивается ситуация, полученная после экстраполяции. Если эта ситуация оценивается выше исходной, с блока 8 на рдин из входов блока запрета 9 поступает разрешающий сигнал, и со схемы сравнения 7 на исполнительный блок 1О поступает сигнал, соответствующий лучшему варианту решения в пределах заданной исходной не- ,

типовой ситуации с учетом оценки последствий принятого решения. В противном случае на один из входов блока запрета 9 с блока 8 поступает запрещающий сигнал, и продолжается поиск лучшего

варианта решения в пределах исходной, нетиповой ситуации.

На вход блока 11 идентификации с вьь ходов блока 2 поступают,оценки макроситуаций. Блок 11 классифицирует заданную исходную ситуацию, соответствующую данному набору (вектору) оценок макроситуаций, и определяет принадлежность исходной ситуации к типовой или нетиповой. Если исходная ситуация принадлежит к типoвьnvJ ситуациям, то с соответствующего выхода блока 11 на оаич из входов блока запрета 12 поступает разрешающий сигнал и из блока памяти 6 на исполнительный блок 10 поступает сигнал, соответствующийхранящемуся в блоке памяти лучшему варианту решения для данной типовой ситуации. В противном случае (исходная ситуация является не типовой) с другого выхода блока 11 поступает разрешающий сигнал на вход запуска блока 5 обобщения второго уровня и начинается описанный процесс поиска лучшего вариантарешения для заданной исходной нетиповой ситуации. Элемент ИЛИ 13, счетчик 14, элемент задержки 15, регистр 16 и блок элементов И 17 предназначены для стирания в блоке памяти 6 рещений для ситуаций, ни разу не поступивших на вход устройства за период времени, соответствующий принятию 2 решений по управлению, где N - число разрядов счетчика 14, Эта часть схемы работает следующим образом. В процессе классифнкадин исходных ситуаций на одном из вьгеодов блока 11 идентификации, подключенных к единичным раздельным входам триггеров Т,,, Tft, ..., f регистра 16, появляется импупьс, соответствующий логической единице. Которая записывается в триггер, предназначенный для фиксации решения, принимаемого для заданной исходной ситуации. Поскольку указанный импульс поступает на раздельный вход одного из триггеров, то при повторении заданной исходной ситуации в пределах 2 решений, состояние рассматриваемого триггера не изменится . Таким образом,. за период времени принзатия 2 решений по управлению, записывают логические единицы в те триггеры, которые соответствуют решениям, принятым за этот период времени. Те триггеры, в которых записаны логические нули,, соответствуют решениям, ни разу не принятым за перио времени, соответствующий принятию 2 решений по управлению. Указанные решения подлежат стиранию, в блсже памяти. На вход счетчика 14 через элемент ИЛИ 13 с выходов блока 11 и блока 8 поступают имщщьсы, соответствующие моментам принятия решений по типовым (блок 11) и нетиповым (блок 8) ситу- ациям. Таким образом, в счетчике 14 фиксируется общее число принятых решений, и, когда это число превьшхает значение 2 , на выходе счетчика появляетс импульс переполнения, который поступает на входы всех элементов И блока 17 а также на вход элемента задержки 15. С инверсных выходов тех триггеров Т, TIJ, ..., Тр| регистра 16, которые соответствуют решениям, ни разу не принятым за период времени, соответствующий принятию 2 решений, на вторые входы соответствующих элементов И блока 17 поступают логические единицы, и указанный импульс переполнения поступает через эти элементы И на входы стирания соответствующих решений в блоке памяти 6, Этот же импульс переполнения через промежуток времени, соответствующий величине времени задержки элемента 15, поступает на нулевые входы всех триггеров Т, Тл,..., Т„ и устанавливает все триггера в нулевое состояние. С это го момента начинается новый цикл рабоТЫ устройства по принятию 2 решений по управлению. Предлагаемое устройство может использоваться в системах управления комплексом вecoдoзиpyющиxJycтpoйcтв, объединенных единым технологическим процессом, например шихтовкой сыпучих, ферросплавов и добавок в металлургическом производстве. В подобных системах устройство решает задачу выб(фа лучшего (по точности и производнтельности) варианта управления производительностью отдельных дозаторов, определение моментов переключения на пониженную производительность с целью повьш1ения точности дозирования и моментов отключения дозаторов с учетом инерционности тракта подачи шихтовых материалов. Кроме того, устройство можно использовать для решения других задач оперативного управления сложными динамическими сиотамами. Применение предлагаемого устройства в автоматизщэованной системе многокомпонентного дозирования сыпучих компонентов шихты для конверторного производства стали позволяет повысить производительность и точность дозирования и уменьшить расход шихтовых материалов. Формула изобретения Устройство для выбора оптимальных решений по авт. св. № 767778, о т л И ч а ю щ е е. с я тем, что,. с целью по- вьшения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик, элемент задержки, регистр и блок элементов И, вторые входы которого соединены с выходом счетчика, и выходы - с вторыми входами блока памяти, вторые входы регистра подключены к третьим вьрсодам блока идентификации, второй выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, соединенную вторым входом с выходом блока оценки последствий принятого решен ая. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N9 767778, кл. G 06 5 7/122, 1978. (прототип).