Устройство для ситуационного управления сложными объектами — SU 1659984 (original) (raw)
(5 ГОСУДАРСТВЕННый КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛ ЬСТВ СКОМУ С К АВ ный институт н, А,А,Ахтариев(56) Авторское свидетельство СМ 1089550, кл. 6 05 В 19/18, 19Авторское свидетельство СМ 1278811, кл, С 05 В 19/18, 1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИТУАУПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМИ О(57) Изобретение относится ксредствам автоматическогосложными техническими обьекимущественно дискретным хар ССР 84, ССР 986.ЦИОННОГО БЬЕКТАМИ системам и управления тами с преактером технологического цикла, Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство содержит первый 1 и второй 2 регистры, первый 3, второй 4 и третий 5 блоки памяти, счетчик б импульсов, дешифратор 7, блок элементов И 8, блок 9 сравнения и генератор 10 тактовых импульсов, Введение дешифратора и связей позволяет реализовать в устройстве более эффективный способ поиска управляющего кода, основанный на трассировке графа ситуационного разбора. При такой организации поиска, каким бы ни было количество классов, класс текущей ситуации (а следовательно. и соответствующий ему управляющий код) всегда можно найти не более чем за п тактов, где ив количество разрядов двоичного кода ситуации. 3 ил.20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к системам исредствам автоматического управлениясложными техническими объектами с преимущественно дискретным характером технологического цикла.Цель изобретения - повышение быстродействия,На фиг,1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг.2(а г) иллюстративый пример стуацоого соответствия, граф ситуационного разбора, его трассировочная таблица и таблицауправляющих кодов; на фиг,З - процесс построения графа ситуационного разбора,трассировочной таблицы и таблицы управляющих кодов,Устройство содержит первый 1 и второй2 регистры, первый 3, второй 4 и третий 5блоки памяти, счетчик 6 импульсов, дешифратор 7, блок элементов И 8, блок 9 сравнения и генератор 10 тактовых импульсов,Настройка устройства на операционную среду конкретного объекта управленияосуществляется следующим образом,По заданному для объекта ситуационному соответствию, сопоставляющему ка,кдому классу ситуаций Я соответствующий емукод команды й(5) (см.фиг,2 а), строится графситуационного разбора (см,фиг.2 б). Множество вершин Ч= ( Ч ) такого графа можетбыть разбито на два непересекающихся подмножества: множество Чг терминальных(висячих) вершин и множество Ч нетермиНнальных вершин, Каждая терминальнаявершина графа помечается управляющимкодом Йь а каждая нетермииальная - двоичным признаком Х 1, значение которого анализируется при прохождении даннойвершины, и имеет пару исходящих дуг, однаиз которой маркирована единицей, а другая - нулем. причем дуга, маркированнаяединицей, указывает направление дальнейшего обхода графа в случае, когда Х;=-1, амаркированная нулем, когда Х 1=0, ВершиныЧ графа нумеруются таким образом, что любому переходу по дуге, маркированной нулем всегда соответствует переход отвершины с номеромк вершине с номером+1. Для правильно построенного графа ситуационного разбора на любом пути из начальной вершины Ч, в произвольнуютерминальную не должно существоватьдвух вершин, помеченных одним и тем жедвоичным признаком Х 1, По графу ситуационного разбора строится трассировочнаятаблица (см.фиг.2 в), в которой каждой вер.шине Ч(1=0,гп) соответствует строка, причем для нетерминальных вершин во второеполе соответствующей строки заносится (вдвоичном представлении) номер ) признака Х 1, которым помечена данная вершина, а в третье (также в двоичном представлении) - номер вершины иа которую осуществляется переход при значении Х=1, Во второе поле строк. соответствующих терминальным вершинам графа, заносится код 000,0 (все нули), а в третье - номер соответствующего данной вершине управляющего кода Й в таблице управляющих кодов (см,фиг.2 г), Строки трассировочной таблицы заносятся по последовательным адресам первого 3 (второе поле) и третьего 5 (третье поле) блоков памяти, а строки таблицы управляющих кодов (второе поле) - по последовательным адресам второго блока 4 памяти, После этого устройство готово к работе. Для приведенного примера ситуационного пространства прочеок в какой-либо позиции 1-й строки таблицы на фиг,2 а означает, что значение данного разряда несущественно для принятия решения о принадлежности ситуации к 1-му классу, В частности, и ситуация с кодом 01010, и ситуация с кодом 01111 относятся к одному и тому же класу, приведенному в восьмой строке таблицы на фиг.2 а, и им соответствует один и тот же управляющий код 00011,Прочерки необходимо учитывать при формировании графа ситуационного разбора, если хотим получить граф с минимальным числом вершин, В частности, начальной вершине Чо графа целесообразно сопоставить двоичный признак, имеющий наименьшее количество прочерков в табл.2 а (в данном случае Х 2), После этого исходная табл.1 (см.фиг.З) распадается на две, по которым выбираются признаки, сопоставляемые вершинам, к которым осуществляется переход по дугам, маркированным соответственно нулем и единицей, В данном случае по табл.2.1 для вершины Ч 1, переход к которой осуществляется по дуге, маркированной нулем, следует выбрать признак Х 5, а по табл,2,2 для всршины, переход к которой осуществляется по дуге, маркированной единицей, - признак Хь Продолжая укаэанный процесс и отождествляя вершины, которым соответствуют одинаковые таблицы (см. например табл,3.2 и 3.3 на фиг,З), легко получить весь граф ситуационного разбора, в котором каждой нетерминальной вершине сопоставлен тот или иной двоичный признак Хь а каждой терминальной - соответствующий управляющий код,Устройство работает следующим образом,В начале каждого нового цикла формирования управляющего кода в первый регистр 1 заносится двоичный код текущей40 45 50 ситуации Х(т)=(Х 1, Х 2 Хл) с входов устройства, а счетчик 6 импульсов обнуляется. При этом из первого 3 и третьего 5 блоков памяти выбираются соответственно номер при. знака (разряда кода ситуации) Х 1, значение которого анализируется в начальной вершине Ч, грэи ситуационного разбора, и номер вершины Ч, к которой следует перейти, если значение признака Х 1 равно единице. Двоичный номер признака с выходов первого блока 3 памяти, поступая на входы дешифратора 7, вызывает появление логического нуля на соответствующем выходе дешифратора 7, В блоке элементов И 8 код текущей ситуации Х(1) с выходов первого регистра 1 логически умножается на двоичный код, поступающий с выходов дешифратора 7, в результате чего анализируемый разряд кода ситуации (номер которого и поступает на входы дешифратора 7) обнуляется, а остальные проходят на выходы блока элементов И 8 без изменений. С помощью блока 9 сравнения осуществляется поэлементное сравнение исходного и модифицированного кодов, и если они совпадают(что, очевидно, возможно только в том случае, когда анализируемый разряд кода ситуации имеет нулевое значение), то с выхода блока 9 сравнения на вход управления режимом счетчика поступает логическая единица, Счетчик 6 импульсов при этом находится в счетном режиме, и очередной тактовый импульс, поступающий на его синхровход, увеличивает на единицу его содержимое, обеспечивая тем самым переход к вершине Ч 1 графа разбора. Если же сигнал на выходе блока 9 сравнения принимает уровень логического нуля (что имеет место, когда анализируемый разряд Х 1 Кода ситуации имеет единичное значение), то счетчик 6 импульсов переводится в режим установки, и очередной тактовый импульс записывает в него двоичный код, поступающий на его установочные входы с выходов третьего блока 5 памяти, т.е, номер вершины Чк, на которую осуществляется переход по единичному значению признака Х 1, Описанный процесс повторяется для каждой нетерминальной вершины Чь двоичный номер которой появляется в счетчике 6. При этом на каждом такте либо устанавливается новое значение счетчика 6, выбираемое из третьего блока 5 (осуществляя тем самым переход по единичному значению признака Х), либо увеличивается на единицу текущее значение счетчика импульсов 6 (т,е. осуществляется переход к вершине Ч+1 по нулевому значению признака). Если же на каком-либо такте в счетчике импульсов 6 появляется двоичный код, соответствующий номеру одной из 5 10 15 20 25 30 35 терминальных вершин графа разбора, то по соответствующему адресу из первого блока 3 памяти выбран код 0000, свидетельствующий об окончании поиска. При этом логический ноль появляется на первом выходе дешифратора 7, откуда поступает на входы запрета записи первого 1 и второго 2 регистров и вход синхронного сброса счетчика 6, и очередной тактовый импульс, поступающий на синхровходы регистров и счетчика 6, обеспечивает запись управляющего кода Якномер (адрес) которого выбирается из третьего блока 5 памяти, с выходов второго блока 4 памяти во второй регистр 2, запись кода текущей ситуации Х(т) с входов устройства в первый регистр 1 и обнуление счетчика 6, инициируя тем самым новый цикл формирования управляющего кода, После этого вся описанная процедура повторяется для нового кода ситуации Х(1).Таким образом, длительность цикла формирования управляющего кода, команды) в данном устройстве определяется длиной пути из начальной вершины Чо графа ситуационного разбора в соответствующую терминальную вершину Чк и в любом случае не может превышать п тактов, где и - разрядность двоичного кода ситуации, Для сложных объектов управления, для которых количество классов ситуаций может значительно (на порядок и более) превосходить разрядность кода ситуации, это дает существенное (также на порядок и более) повышение быстродействия.Формула изобретения Устройство для ситуационного управления сложными обьектэми, содержащее два регистра, три блока памяти, счетчик импульсов, блок сравнения, блок элементов И и генератор тактовых импульсов, причем группы адресных входов первого и третьего блоков памяти соединены с группой выходов счетчика импульсов, группа информационных входов первого регистра подключена к группе входов кода ситуации устройства, группа выходов первого регистра соединена с первой группой входов блока элементов И, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока сравнения, группа выходов второго блока управления подключена к группе информационных входов второго регистра, группа выходов которого подключена к группе выходовкода команды устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен дешифратор, группа входов которого соединена с группой выходов первого блока памяти, первый выход дешифратора соединен с входом синхронного сброса счетчика импульсов и входами за1659984 Ь з 0 1100 1110 000 1 0111 прета записи первого и второго регистров, а группа выходов дешифратора, начиная с второго, подключена к второй группе входов блока элементов И, группа выходов первого регистра соединена с второй группой входов блока сравнения, выход которого соединен с входом управления режимом счетчика импульсов, группа выходов третьего блока памяти соединена с группой установочных входов счетчика импульсов и группой адресных входов второго блока памяти, 5 а выход генератора тактовых импульсов соединен с синхровходами первого и второго регистров и счетчика импульсов,1659984 х,:а Фиг,5Составитель А. Аникин едактор Т, Горячева Техред М.Моргентал ектор М. Кучерява роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина аказ 1846 Тираж 489 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5