SU276523A1 - DEVICE FOR DETERMINING OPTIMAL PARAMETERS OF ELEMENTS OF ELECTRONIC DIAGRAMS - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники. Известно устройство дл  определени  оптимальны.к нараметров элементов электронных схем, содержащее модель схемы, блок измерени , исполнительное устройство и блок управлени .The invention relates to the field of automation and computing. A device for determining the optimal parameters of electronic circuit elements is known, which contains a circuit model, a measuring unit, an actuator and a control unit.

Однако решить задачу определени  оптимальных значений параметров модели схемы на известном устройстве невозможно, так как данна  задача требует совершенно иной ностановки , а следовательно, и другой технической реализации.However, it is impossible to solve the problem of determining the optimal values of the circuit model parameters on a known device, since this task requires a completely different set-up and, therefore, a different technical implementation.

Постановка задачи в этом случае сводитс  к следуюш,ему: заданы управл ема  модель схемы и координаты оптимальной точки выходных параметров, необходимой найти соответствуюш ,ие координаты вектора состо ни  в пространстве параметров, т. е. установить оптимальные значени  внутренних параметров управл емой модели схемы.In this case, the statement of the problem is reduced to the following: it contains the controlled model of the circuit and the coordinates of the optimal point of the output parameters necessary to find the corresponding state vector coordinates in the parameter space, i.e., to establish the optimal values of the internal parameters of the controlled circuit model.

Решение этой задачи можно получить, если есть возможность изменить состо ние управл емого объекта (модели схемы) в достаточно широких пределах, автоматически измер ть значени  выходных параметров, характеризуюш ,их координаты вектора в пространстве выходных параметров, оценить величину отклонени  координат вектора выходных параметров и, наконец, установить направление движени  данного вектора с целью совмещеИ11Я его конца с заданной оптимальной точкой. В такой постановке данна  задача накладь вает р д существенных требований к предлагаемому устройству:The solution of this problem can be obtained if it is possible to change the state of the controlled object (circuit model) within sufficiently wide limits, automatically measure the values of the output parameters, characterize them, their vector coordinates in the space of output parameters, estimate the deviation of the coordinates of the vector of output parameters and finally, to establish the direction of movement of this vector in order to combine its end with a given optimal point. In this formulation, this task imposes a number of essential requirements on the proposed device:

а)отказ от пассивных испьгганий модели схемы путем детермированного или статистического неребора внутренних параметров и нере .ход к активному целенаправленному ноиеку;a) rejection of the passive use of the model of the scheme by deterministic or statistical non-internal parameters and a failure to go to an active target;

б)отказ от запоминани  всех результатов испытаний и от проведени  сложной статистической обработки;b) refusal to memorize all the results of the tests and to conduct complex statistical processing;

в)организаци  изменени  вектора состо ни  объекта в нанравлеппи движени  к оптимальиой точке в пространстве выходных параметров .c) the organization of the change in the state vector of the object in a naravleppi movement to the optimal point in the space of output parameters.

От известного предлагаемое устройство отличаетс  тем, что в него введены блоки проверки ограничеиий и экстре.мума и последовательно включенные блоки анализа, выбора экстремального направлени  и организации движени , при этом блок анализа соединеи с блоком управлени  через блок проверки ограиичений и с блоком проверки экстремума , который, в свою очередь, подключен к блоку управлени .The proposed device differs from the known one in that it introduces restriction and extremal testing blocks and sequentially included analysis, extremal direction and motion organization blocks, wherein the connection analysis block with the control block through the restriction check block and the extremum check block is in turn connected to the control unit.

Блок-схема устройства представлена на чертеже . нительное устройство 4. В свою очередь, оптимизатор содержит блок 5 управлени , блок 6 проверки ограничений, блок 7 анализа, блок 8 проверки экстремума, блок 9 выбора экстремального направлени , блок 10 организации движени  и указатель // экстремума. После пуска устройства измерительный блок 2 формирует тест-сигнал, который подаетс  на вход управл емой модели 1 исследуемой схемы, и сигналы управлени  на блок 6 дл  проверки условий заданных ограничений ,на параметры выходного сигнала у. В ответ на входной сигнал и на выходе управл емой модели Схемы формируетс  выходной сигпал у, параметргл которого автоматически измер ютс  блоком 2 и последовательно поступают на блок 7 анализа, в котором определ етс  суммарное отклонение текущих параметров выходного сигнала от заданных. Это выполн етс  в блоке 7 по шести командам, вырабатываемым блоком 5 зправлеки . Вычисленное значение отклонени  от цели с блока 7 в двоично-цифровом коде пересылаетс  в блок 9 дл  определени  дальнейшего направлени  поиска. Это достигаетс  путем сравнени  вычисленного значени  отклонени  от цели со значением данного отклонени  на предыдуш.ем шаге оптимизации и определени  знака разности. Если знак разности отрицательный, то данный шаг оптимизации признаетс  удачным; в этом случае блоком 10 запоминаетс  направление изменени  варьируемого параметра .на данном шаге и осуществл етс  переход к изменению сле,дующего управл емого параметра модели 1 в соответствии с ранее выбранным направлением поиска . Это осуществл етс  выдачей соответствующих команд с блока 10 на исполнительное устройство 4. Если знак разности положительный , то данный шаг оптимизации оцениваетс  как неудачный. В этом случае блоком 10 измен етс  направление поиска по данному параметру и выдаетс  команда исполиительному устройству 4 на изменение состо ни  модели 1 схемы. Блок 6 служит дл  проверки заданных ограничений на измер емые блоком 2 параметры выходного сигнала у. Если параметры выходного сигнала наход тс  в границах их допустимых значений, то с блока 6 на блок 7 поступает сигнал разрешени  вычислени  величины отклонени  от цели. В противном случае блоком 6 вырабатываетс  сигнал, запрещающий данные вычислени , и подаетс  сигнал на блок 9, по которому данный шаг оптимизации оцениваетс  в блоке 9 как неудачный . ТакИхМ образом, описанна  выще процедура работы устройства сводитс  к следующему. На модель / схемы подаетс  входной сигнал , блоком 2 измер ютс  параметры выходного сигнала, оптимизатор 3 вычисл ет величину отклонени  от цели, по которой оценивают состо ние исследуемого объекта, определ ет из двух состо ний модели схелмы (на данном и на предыдущем шагах оптимизации ) наилучшее состо ние, в соответствии с этим выбирает направление изменени  состо ни  модели / на следующем шаге оптимизоЦии и вырабатывает команды дл  организации движени  к экстремуму согласно прин тому методу оптимизации,  вл ющe yc  разновидностью методов градиента и Гаусса-Зайдел . Процесс автоматического поиска  вл етс  итерационным миогошаговым процессом . Он нродолжаетс  до тех пор, пока не выполнитс  условие автоматической остановки. В этом случае блок 8 выдает сигнал, по которому блок 5 управлени  прекращает свою работу , а на указателе 11 экстремума фиксируютс  значени  управл емых параметров модели схемы. Предме изобретени  Устройство дл  определени  оптимальных параметров элементов электронных схем, содержащее модель схемы, блок измерени , исполнительное устройство и блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  скорости и достоверности испытаний, в него введены блоки проверки ограничений и экстремума и последовательно включенные блоки анализа, выбора экстремального направлени  и организации движени , при этом блок анализа соединен также с блоком управлени  через блок проверки ограничений и с блокохМ проверки экстремума, который, в свою очередь , подключен к блоку управлени .The block diagram of the device shown in the drawing. The portable device 4. In turn, the optimizer contains a control block 5, a constraint check block 6, an analysis block 7, an extremum check block 8, an extreme direction selection block 9, a motion organization block 10 and an extremum pointer. After starting the device, the measuring unit 2 generates a test signal, which is fed to the input of the controlled model 1 of the circuit under study, and the control signals to the unit 6 to check the conditions of the specified constraints, to the parameters of the output signal y. In response to the input signal and at the output of the controlled model of the Scheme, an output signal is generated, the parameters of which are automatically measured by block 2 and successively passed to analysis block 7, in which the total deviation of the current output signal parameters from the specified ones is determined. This is accomplished in block 7 with six commands generated by the 5-way ball unit. The calculated deviation value from block 7 in a binary-digital code is sent to block 9 to determine the further direction of the search. This is achieved by comparing the calculated deviation value from the target with the value of this deviation at the previous optimization step and determining the sign of the difference. If the difference sign is negative, then this optimization step is considered successful; in this case, block 10 remembers the direction of change of the variable parameter. At this step, it proceeds to change the next controllable parameter of model 1 in accordance with the previously selected search direction. This is accomplished by issuing the appropriate commands from block 10 to the actuator 4. If the sign of the difference is positive, then this optimization step is evaluated as unsuccessful. In this case, unit 10 changes the search direction for this parameter and issues a command to the executing device 4 to change the state of model 1 of the circuit. Block 6 is used to check the specified limits on the output signal y measured by block 2. If the parameters of the output signal are within the boundaries of their allowable values, then from block 6 to block 7 a signal is received to allow the calculation of the magnitude of the deviation from the target. Otherwise, block 6 generates a signal prohibiting the calculation data, and sends a signal to block 9, which is evaluated by this optimization step in block 9 as unsuccessful. Thus, the procedure described above for the operation of the device is as follows. The input signal is supplied to the model / circuit, the output signal parameters are measured by block 2, the optimizer 3 calculates the deviation from the target by which the state of the object under study is estimated, determines from two schelma model states (at this and the previous optimization steps) the best state, in accordance with this, chooses the direction of the state change of the model / at the next optimization step and generates commands for organizing the movement to the extremum according to the adopted optimization method, which is a variety with Methods for gradient and Gauss-Seidel. The automatic search process is an iterative, myo-step process. It continues until the automatic stop condition is met. In this case, block 8 generates a signal by which the control block 5 stops its operation, and the values of the controlled parameters of the circuit model are recorded on the extremum indicator 11. BACKGROUND OF THE INVENTION A device for determining optimal parameters of electronic circuit elements, comprising a circuit model, a measuring unit, an actuator, and a control unit, characterized in that, in order to increase the speed and reliability of the tests, constraint and extremum check units are inserted in it , choosing the extreme direction and organization of the movement, while the analysis block is also connected to the control block through the limit check block and the extreme block check block and which, in turn, is connected to the control unit.