Устройство для прогнозирования технологических параметров

Устройство для прогнозирования технологических параметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и, в частности , к автоматическому прогнозированию технологических параметров, необходимых для оптимального управления объектами и случайным образом изменяющихся во времени. Цель изобретения - повышение точности устройства . Сущность изобретения состоит в том, что за счет аппаратурной реализации полной математической модели случайного процесса, включающей как стационарную, так и нестационарную составляющие, и адаптации к реальному процессу повышается точность прогноза .технологических параметров, осуществляемого по одной реализации случайного процесса с проверкой по критерию Фишера. 2 ил. i (Л jiND QD О СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 SU(III

О А1 (59 4 G 06 F 15/46, G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .К СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(2i) 3933024/24-24 (22) 22.07.85 (46) 15.02.87. Бюл. N - 6 (71) Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (72) Т.A.Гандельсман, Б.С.Дарховский, Г.Г.Магарил-Ильяев, А.И.Голант и Н.А.Туманов (53) 681.396 (088.8) (56) Ивахненко А.Г., Лапа В.Г.. Предсказание случайных процессов. Киев:

Наукова думка, 1972, с. 198-200.

Мозгалевский А.В., Гаскаров Д.В.

Техническая диагностика N.: Высшая школа, 1975, с. 170.

Мирский Г.Я.Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. N.: Энергия, 1972, с. 6365, 135-137.

Авторское свидетельство СССР

N - 993290, кл. G 06 G 7/34, 1983.

Авторское свидетельство СССР и 1080135, кл. G 06 F 7/38, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и, в частности, к автоматическому прогнозированию технологических параметров, необходимых для оптимального управления объектами и случайным образом изменяющихся во времени. Цель изобретения — повышение точности устройства. Сущность изобретения состоит в том, что за счет аппаратурной реализации полной математической модели случайного процесса, включающей как стационарную, так и нестационарную составляющие, и адаптации к реальному процессу повышается точность прогноза технологических параметров, осуществляемого по одной реализации случайного процесса с проверкой по критерию Фишера. 2 ил.

1290360

Изобретение относится к автоматическому управлению.технологическими процессами и, в частности, к автоматическому прогнозированию технологических параметров, необходимых для оптимального управления объектами и случайным образом изменяющихся во времени.

Цель изобретения — повьппение точности устройства.

Сущность изобретения состоит в том, что за счет аппаратурной реализации полной математической модели случайного процесса, включающей

l как стационарную, так и нестационарную составляющие, более точного моделирования стационарной составляющей и адаптации к реальному процессу повьпнается точность прогноза технологических параметров, осуществляемого на основе одной реализации с проверкой по критерию Фишера. При этом коэффициенты а авторегрессиll онной модели стационарной составляющей случайного процесса и-ro порядка определяются как корни системы линейных алгебраических уравнений с помощью известного цифровероятностного устройства.

На фиг.1 и 2 представлено предлагаемое устройство.

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 ввода данных, узел 2 расчета прогнозных значений, блок 3 индикации, двухпозиционный переключатель

4, первый генератор 5 тактовых импульсов, первый делитель 6 частоты, первый измеритель 7 среднего значения случайного процесса, первый алгебраический сумматор 8, коррелятор 9, первый блок 10 памяти, второй генератор 11 тактовых импульсов, вычислитель 12 коэффициентов, вычислитель 13 критерия окончания счета, блок 14 сравнения, второй блок

15 памяти, первый 16 и второй 17 элементы ИЛИ.

Узел 2 расчета прогнозных значений (фк1г.2) состоит из второго измерителя 18 среднего значения случайного процесса, второго алгебраического сумматора 19, блока 20 умножения, накапливающего сумматора 21, третьего генератора 22 тактовых импульсов и второго делителя 23 частоты.

Устройство работает следующим образом.

f5

2

Сигналы с датчиков объекта поступают в блок 1, Считывание из блока

1 осуществляется генератором 5 и делителем 6 частоты при поступлении сигнала (в случае необходимости рассчитывать новые значения коэффициентов авторегрессии a(n) с выхода блока 4. В противном случае управляющий сигнал с выхода блока 4 поступает в узел 2.

В измеритель 7 поступают сигналы с выходов блока 1 и делителя 6 частоты. Производится оценка тренда, как среднего арифметического после- . довательности значения на каждом из

k заданных интервалов постоянства с помощью известных средств.

На вход сумматора 8 подаются сигналы с выходов блока 1 и изме,рителя 7 ° Вычитанием из элементов рассматриваемой последовательности соответствующих значений тренда формируется стационарная составляющая для k временных интервалов.

Сигнал с выхода сумматора 8 поступает в коррелятор 9. Полученные в нем корреляционные функции хранятся в блоке 15 памяти и поступают оттуда в вычислитель 12, где определяются коэффициенты а> авторегрессионной модели стационарной составляющей процесса как корни системы алгебраических уравнений с помощью известного устройства. Для определения порядка авторегрессии, т.е, числа и используется критерий Фишера Р(п).

В последовательно соединенных вычислителе l3 выполненном по известной схеме, и блоке 14 определяется значение этого критерия и проверяется условие Р(п)<0. В случае выполнения последнего условия коэффициенты авторегрессии а поступают в блок 10.

В противном случае сигнал с выхода блока 14 поступает на вход генератора 11, с которого выдается сигнал для расчета коэффициентов авторегрессии а„, Управление считыванием информации из элементов узла 2 и блока 1 осуществляется генератором 22 и делителем 23 частоты по сигналу с выхода переключателя 4.

В измерителе 18, на вход которого поступают сигналы с блоков 1 и

23, определяется оценка тренда m на текущем интервале постоянства:

1290360

-m» t = 1,...,k.

Ф!

О ° ° °

45

55

m с $ р t 1»k.

В сумматоре 19, сигналы в который поступают с блоков 1, 23 и 18, 5 определяется стационарная составляющая (случайного процесса для текущего интервала постоянства:

В блоке 20 рассчитываются и слагаемых уравнения авторегрессии для

15 для чего на вход блока 20 поступают сигналы с блока 10 и сумматора 10.

Сигналы с выходов блоков 18 и 20 поступают в сумматор 21, где осущест-, вляется расчет прогнозного значения технологического параметра, представляющего собой сумму оценки тренда m на текущем интервале 6 и стационарной составляющей

, = пь+ а, с+ ° + а t-п1 °

Сигнал с блока 21 поступает на вход блока 3, который выдает оператору прогнозное значение технологического процесса.

Формула изобретения

Устройство для прогнозирования технологических параметров, содержащее последовательно соединенные геC нератор тактовых импульсов и делитель частоты, а также блок ввода данных, узел расчета прогнозных значений, первый блок памяти и блок индикации, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, оно содержит двухпозиционный переключатель, второй генератор тактовых импульсов, два элемента ИЛИ и последовательно соединенные первый измеритель среднего значения случайного процесса, первый алгебраический сумматор, коррелятор, второй блок-памяти, вычислитель коэффициентов, вычислитель критерия окончания счета и блок сравнения, . соединенный первым и вторым выходами соответственно с входом первого

:блока памяти и с первым входом первага элемента ИЛИ, второй вход и выход которого связаны соответственно с командным выходом второго блока памяти и с входом запуска второго генератора тактовых импульсов, подключенного выходом к входу управления считыванием второго блока памяти, информационный вход первого измерителя среднего значения сяучайного процесса и второй вход первого алгебраического сумматора объединены и подсоединены к информационному выходу блока ввода данных, управляющий вход первого измерителя среднего значения случайного процесса соединен с первым управляющим выходом первого делителя частоты, второй управляющий выход которого подключен через второй элемент ИЛИ к тактирующему входу блока ввода данных, первые контакты двухпозиционного переключателя соединены с входом запуска первого генератора тактовых импульсов, узел расчета прогнозных значений содержит второй измеритель среднего значения случайного процесса, второй .алгебраический сумматор, блок умножения, накапливающий сумматор, третий генератор тактовых импульсов и второй делитель частоты, первый управляющий выход которого соединен с тактирующими входами второго измерителя среднего значения случайного процесса и с тактирующим входом второго алгебраического сумматора, второй управляющий выход второго дели,теля частоты связан с вторым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом управления считыванием второго блока памяти, информационный выход блока ввода данных подключен к информационному входу второго измерителя среднего значения случайного процесса и к первому информационному входу второго алгебраического сумматора, второй информационный вход и выход которого подсоединены соответственна к выходу второго измерителя среднего значения случайного процесса и, через блок умножения — к первому информационному входу накап1 ливающего сумматора, соединенного вторым информационным входом и выходом соответственно с выходом второго измерителя среднего значения случайного процесса и с входом блока индикации, второй вход блока умножения связан с выходом первого блока

5 12903бО 6

Составитель С.Демиденко

Техред М.Ходанич Корректор И. Муска

Редактор 3. Слиган

Заказ 7905/49 ТиРаж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 памяти, а вторые контакты двухпозиционного переключателя подключены к входу запуска третьего генератора тактовых импульсов, соединенного выходом с входом второго делителя частоты.