Устройство для определения экстремума функции

Устройство для определения экстремума функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(Е. А. Белозерский «-," .. „. ус ",,:, г:., д ..

1 с

Киевское проектно-конструкторское бюро,;;т;,:. автоматизированных систем управлениа --=-----:.-(72} Автор . изобретения (73} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМА ФУНКЦИИ

Изобретение относится к области технической кибернетики, в частности автоматического регулировайия и измерения, и может быть использовано в автоматических системах идентификации и автоматического управления, Известны устройства для определения экстремальных значений содержашие блоки сравнения входного сигнала и задержанного входного сигнала, что позволяет. определять лишь локальный экстремум и не позволяет фиксировать глобальный экстремум входного сигнала (1)и (2 ).

Наиболее близким по технической сушности к предложенному является устройство дпя определения экстремума функ-; ции, содерявшее компаратор, один вход которого является входом задания значения функции устройства и соединен с

° информационным входом ключа, выход, которого через элемент памяти подключен к другому входу компаратора (3 J.

Известное устройство позволяет отыскивать экстремум входного сигнала, яв2 ляюшегося функцией времени, и не йозволяет фиксировать экстремальное значение напряжения, являющегося функцией других аргументов, заданной, например, в виде таблицы, с одновременной регистрацией значений аргументов, при которых имеет место экстремум функции, хотя часто важно знать оптимальные значения аргументов. &го сужает область его применения.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет определения экстремума функций невременных аргументов.с

Указанная цель достигается тем, что в устройство: введены элемент ИЛИ, дополнительные ключи и элементы памяти, каждый дополнительный элемент памяти подключен к выходу соответствуюшего дополнительного ключа, входы дополнительных ключей являются входами заданий значений аргумента устройства, выкоды дополнительных элементов памяти являются выходами значений аргумента

3 6918 устройств6, а управляющие входы основного ключа и дополнительных ключей подключены к выходу элемента ИЛИ, один вход которого подключен к выходу компараторя, а второй - к шине вапуска.

Работа устройства поясняется чертежами, где ня фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг. 2 - процесс определения минимума функции.

Устройство содержит компаратор 1, 10 алемент ИЛИ 2, ключи 3, элементы памяти 4. Элемент ИЛИ 2 имеет вход 5.

Устройство работает следующим обраGOM „

При запуске устройства íà вход 5 эле-15 мента ИЛИ 2 подается положительный импульс, который открывает его независимо от выходного сигнала,- компаратора

1, благодаря чему положительный импульс . с выхода элемента 2 поступает на ключи 3 и открывает их. При этом начальные значения функции и аргументов запоминаются в соответствующих элементах памяти 4. В дальнейшем на вход 5 элемента ИЛИ 2 сигнал не поступает

25 и поэтому на входы ключей 3 передается управляющий сигнал с выхода компаратора 1. йялее на входы у к, к ...Х„поступают новые значения функции у = Цх1, Х ..., Х„)

) (! 2"" 0 и ее аргументов. Напряжение, соответствующее аначению функции, подается на вход компарятора 1, где сравнивается с предыдущим значением функции Я., записанным в элементе памяти 4. Если новое

35 значение окавалось меньше старого, то в случае настройки схемы на поиск минимального значения функции компаратор

1 выдает положительный сигнал, который

40 через элемент ИЛИ 2 поступает на управляющие входы ключей 3 и открывает их. Напряжения на Входах ц к1,К, . Х„

1 1) яму 0 ваписывяются в элем . тах памяти 4. Положительный сигнал ня выходе компараторя

1, открывающий ключи 3, присутствует до тех пор, пока ня входе ц существует напряжение, меньшее записанного в соответствующем алементе пямяти 4.

При нарушении этого условия компа50 ратор 1 изменяет свое со",таяние и на его выходе появляется отрицательный сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ

2, вакрывает ключи 3. При этом новые вначения ц 1 х1 > к2 ° t х 0 не поступают на входы элементов памяти 4. Описанный процесс иллюстрируется графиками, приведенными ня фиг. 2. Здесь кривые Х показывают величины напряжения у 4(Х1,Х „

72 4

Х1 u X> присутствующих ня входах устройства, изменяющихся во времени например, при поступлении новых вначений у, х1 и х> ив вада ной таблицы значений функции ц = f (х„Х д, - Кривые

11

Я покавывают величины напряжений iP аль

1 х1 u X присутствующих на выходах алементов памяти 4.

После того, как все значения функции

LJ и ее аргументов к,, x> ...,хя бу» дут перебраны, на выходах элементов памяти 4 будут существовать минимальное значение функции Ч и сооРтветствую0Р щие ему аначения аргументов X 1.М

О 0Pt. aPt для переналядки устройства ня поиск максимального значения функции и соот ветствующих ему аргументов достаточно лишь поменять местами входы компаратора 1. Алгоритм работы устройства остается прежним.

Из описанного процесса поиска экстремума с помощью предложенного устройства видно, что в начале его работы всегда запоминаются первые значения функции и соответствующих аргументов благодаря наличию элементов ИЛИ 2.

Последующие значения функции сравниваются с ранее запомненными. По окончании работы устройства ня выходах его элементов памяти 4 присутствуют экстремальное значение функции и соответствующих ему аргументов. Это свидетельствует о достижении поставленной цели.

Наиболее эффективно применение устройства в сложных многофункциональных системах, когда необходимо. оперативно отыскивать акстремумы различных функций. При этом при переходе от одной функции к другой достаточно лишь подать на вход элеменат ИЛИ положительный импульс.

Формула и вобретен ия

Устройство для определения экстрему ма функции, содержащее компаратор, один вход которого является входом вадания вначения функции устройства и соединен с информационным входом ключа, выход которого череа алемент памяти подключен к другому входу компарятора, о тличающееся тем, что,сцелью расширении области применения устройства ва счет определения экстремума функций невременных аргументов, в него введены элемент ИЛИ, дополнительные ключи иэлементы памяти, каждый допол5 691872 6 йительный элемент памяти подключен к подключен к выходу компаратора, » втовыходу соответствующего дополнительного рой — к шине запуска. ключа, входы дополнительных ключей Источники информации, являются входами заданий значений ар- принятые во внимание при экспертизе гумента устройства, выходы дополнитель- 1 Авторское свидетельство СССР ных элементов памяти являются выхода- M 2711615, кл, (05V 5/00, 1958. ми значений аргумента устройства, а уп«2. Авторское свидетельство СССР равляюшие входы основного ключа и до- . ¹ 468230, кл. Q 057 5/00, 1973. полнительных ключей подключены к вы- 3. Авторское свидетельство СССР ходу элемента ИЛИ, один вход которого 1О ¹ 447624, кл, 6 019 19/04, 1972.

opt

opt

691872

Составитель С. Белан

Редактор Н. Лобач Техред О. Андрейко Корректор Н. Стен

Зжае 6218/40 Тираж 780 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/S

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектнаи, 4