Обучающее устройство для многочастотных приборов анализирующего типа

О П Е 2 69254

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетокик.Социалиотичеокик

Реопублик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.V11.1968 (№ 1254874 18-24) Кл. 21с, 46/50

42гпз 11/00 с присоединением заявки ¹

МПК G 05b 13/00

G 061 15/34

УД К 621.317.76:621.396..662.5/6(088.8) Приоритет

Опубликовано 17.1V.1970. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 14Х1П.!970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. Г. Пустынников и Г. И. Черкасский

Заявитель

Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения

ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОЧАСТОТНЫХ

ПРИБОРОВ АНАЛИЗИРУЮЩЕГО ТИПА

Изобретение относится к ооласти производства измерительных приооров. Оно связано = созданием и настройкой многочастотных приборов электромагнитного контроля, применяющихся в машиностроении и сельском хозяйстве для измерения толщины закаленного слоя разли нных сталей, глубины и качества наклепа, разбракоВки и контроля изделий ит. п.

Известны приборы для настройки многочастотных устройств корнемерного типа, реализующие способ ортогонализацин. Однако процесс создания таких приборов длителен из-за сложной метод|ики проектирования и доводочной .настройки, параметров. Причем этот процесс повторяется каждый раз при создании всякого нового прибора.

Целью изооретения является автоматизация процесса настройки прибора, сокращение времени настроечных работ и уменьшение погрешности контроля параметров проектируемого прибора.

Эта цель достигается тем, что наряду с оптимизатором градиентного поиска многоэкстремальных функций отклика, соответствующих контролируемому параметру, для нахождения глобального минимума этих функций устройство дополнительно содержит оптимизатор случайного поиска m подключенные к нему последовательно следящий привод, блок генераторов и блок фазовращателсй.

На чертеже представлена блок-схема описываемого обучающего устройства, где:

1 — коммутатор; 2 — оптимизатор детерминированного поиска; 3 — оптимизатор случайного поиска; 4 — следящий привод; 5 — блок генераторов; 6 — блок фазовращателей; 7 —— блок скалярны < умножителей; 8 — аппроксиматор; 9 — квадратор; 10 — сумматор; 11— блок усилителей.

Обучающее устройство осуществляет процесс настройки измерительного прибора следующим образом.

Находящийся в обучающей системе оптимизатор случайного поиска по стохастическому закону изменяет частоту:в блоке генераторов до тех пор, пока не обнаружит максимума коэффициента корреляции между выходными сигналами обучаемого прибора и контролируемым параметром для данного количества зондирующих частот а,,, ..., а„ .

Количество зондирующих частот в совокупностях оказывается функцией погрешности измерения и в процессе поиска дискретно увеличивается от 1 до N.

Для каждого сочетания зондирующих частот оптимизатором детерминированного поис30 ка производится подстройка градиентным ме269254 тодом частот, фаз и амплитуд по рабочим «аналам (а, а, ..., а„ ), (а",, а", ..., а,",), (ai", а, ..., а"); сопровождающимся получением предельно максимального коэффициента корреляции для этого сочета ния частот.

Если выполнено условие К„, К„;, где

/ 1

К„„= / 1 — текущий коэффициент корре оат

/ 1 ляции; К„д = f ) — заданный коэффи зал циент корреляции, обучающее устройство работу заканчивает, и на его выходе фиксируются исходные параметры п роектируемого прибора: значение оптимальных частот, величины фаз и амплитуд.

Работа самого устройства заключается в следующем.

После случайной выборки частот оптимизатором случайного поиска в коммутаторе происходит переключение блоков частот, фаз и амплитуд на детерминированный поиск, а затем переключение измерительных элементов с одного образца на другой; синхронно с этим происходит переключение ламелей делителя напряжения, величины которых пропорциональны величинам Х соответствующих образцов, т, е.,происходит моделирование последовательности Х (природа Х может быть различной) совокупности образцов напряжениями.

Выходное напряжение с измерительного прибора подается на сумматор, где фиксируется разность между текущим показанием прибора и соответствующей величиной Х,-.

Эта разность, возведенная в ивадрат и просуммированная по всем величинам Х,.подается на оптимизатор, с помощью которого по одному из детерминированных оптимальных методов происходит изменение величин сопровождающееся минимизацией

В случае, если оптимизатор детерминированного поиска отработал (подошел к экстремуму.), по R,Ä)R„„, данная совокупность частот запоминается в оптимизаторе случайного поиска, а затем выдается новая случайная совокупность частот (с учетом запомнен5 ной); процесс детерминирован ного поиска и случайного поиска повторяется до тех пор, пока,не выполнится требуемое условие:

R.„,, (R„„„„.

10 Здесь: а — частоты генераторов; а — фазоЕ вые значения частот генераторов; к, — амплитуды .частот генераторов;

М

15 R = I Х вЂ” Q a U, (— погрешность измерения, i 1 где: М â€”; U, — составляющая выходного сигнала датчика на фиксированной частоте.

Предмет изобретения

Обучающее устройство для многочастотных

25 приборов анализирующего типа, содержащее коммутатор, аппроксиматор, квадратичный функциональный преобразователь, сумматор, оптимизатор градиентного .поиска и блок скалярных умножителей, отличающееся тем, что, 30 с целью увеличения быстродействия процесса настройки прибора и уменьшения погрешности определения параметров проектируемого прибора (частот, фаз и амплитуд), оно дополнительно содержит оптимизатор случайного

35 поиска, выход которого подсоединен ко входу следящего при вода, при этом к выходу последнего последовательно .присоединены блок генераторов и блок фазовращателей, подключенный cBQHM выходом ко входу блока ска40 лярных умножителей, а вход оптимизатора случайного поиска .подсоединен к одному из выходов коммутатора, причем первые входы оптимизатора случайного поиска и оптимизатора детерминированного поиска запаралле45 лены и соединены с выходом сумматора.

239254

Составитель А. А. Котеико

Редактор Б. С. Нанкина Техред 3. Н. Тараненко Корректоры: Л. Корогод и В. Петрова

Заказ 2077/7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2