Устройство для прогнозирования состояния системы управления

Устройство для прогнозирования состояния системы управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Проекция электронного луча на экране электроннолучевой трубки 1 через маску 2 с помощью оптической системы 3 проецируется на рабочую поверхность фотодатчика 4, например, фоторезистора. Выход фотодатчика соединен с выходом устройства через нормально разомкнутый ключ 5;

Первый н 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 элемента совпадения 10, выход которого подключен к управляющему входу 12 ключа 5 к первым управляющим входам генераторов развертки 8 и 9 и через элемент задержки 11 — ко вторым входам генераторов развертки 8 и 9.

На горизонтальной оси координат маски 2 отложены величины первого входного сигнала

Х, на вертикальной — величины второго вход-, ного сигнала Y".

45

3 742710 систему и фотодатчик, введены первый и второй компараторы, элемент совпадения, элемент задержки и генератор вертикальной развертки, выход которого соединен с пластинами вертикального отклонения луча, выход фотодатчика

5 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 aro- 10 рым входом устройства, а BTopoB Bxog — c Bbt" ходом генератора вертикальной развертки, выходы компараторов соединены с входами элемента совпадения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, первыми управляющими входамн генераторов горизонтальной и вертикальной разверток и через элемент задержки — с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальной разверток, го

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит электроннолучевую трубку 1, маску 2, оптическую систему 3, фотодатчик 4, например, фоторезистор, ключ 5, г5 первый и второй компараторы 6 и 7, генераторы 8 и 9 горизонтальной и вертикальной разверток, элемент совпадения 10, элемент задержки 11, управляющий и сигнальный входы 12 и 13 ключа 5, первый н второй входы 14 и 15 30 устройства и выход 16 устройства. ф

Маска изготавливается так, что в пространстве координат выделены области, соответствующие гипотезам Н, о различных состояниях системы управления.

Это позволяет при входных величинах Х; и У получать на выходе устройства импульсы ! с амплитудой, равной гипотезе Н; (Х;, Y) 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 r маски имеет одно и то же значение для точек, принадлежащих одной и .той же гипотезе Н;, но имеет различное значение для различных гипотез. Это реализуется с помощью интенсивности почернения, густоты штриховки нли частоты точек соответствующих областей, вьщеленных на маске.

Устройство работает следующим образом.

Вдоль вертикальной и горизонтальной 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 выхода генератора развертки меньше сигнала с входа устройства. При этом выходной сигнал элемента 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 электроннолучевой трубки, соответствующее поданным на входы 14 и 15 устройства сигналам Х и У, на выходах компараторов 6 и 7 одновременно появляются выходные сигналы, элемент совпадения 10 срабатывает 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, на выходах генераторов 8 и 9 развертки сигналы сохраняют значения, равные соответствующим сигналам с входов !4 и 15 устройства. Через время, определяемое элементом задержки 11, сигнал с выхода элемента совпадения 10 подается на вторые входы генераторов

742710

5 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 совладения !О становятся тоже равными нулю . Ключ 5 размыкается. Через время задержки снимается сигнал с вторых входов генераторов 8 и 9.

Генераторы запускаются, начинается развертка луча.

Прогнозирование состояния системы управления одновременно по двум параметрам повышает точность оценки состояния и приводит к повышению точности управления и улучшению качества выпускаемой продукции.

Например, при выплавке чугуна в доменных печах учет изменения содержания кремния в чугуне не дает достаточной информации для прогнозирования причин нарушения нормального хода технологического процесса, так как одно и то же изменение содержания кремния в чугуне может вызываться 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.

Формула изобретения

Устройство цля прогнозирования состояния системы упрапления, содержащее электроннолучевую трубку, генератор горизонтальной развертки, выход которого соединен с пластинами горизонтального отклонения луча, ключ и последовательно установленные маску, оптическую систему и фотодатчик, о т л и ч а ю щ е е с я

10 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

15 вертикального 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 разверт20 ки, 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 раэверток и через элемент задержки — с вторыми управляющими входами генераторов горизонтальной и вертикальЗО ной 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 Р 487302, кл. 6 01 0 9/00, 1973 (протогип7 .

742710

Составитель В. Максимов

ТехРед Н Бабурка

Редактор А. Федькина

Корректор А. Гриценко

Зйкаэ 3601/10

Подписное

Тираж 801

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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