Спосіб селекції об’єктів

Спосіб селекції об'єктів, що включає операції визначення облікових параметрів вхідних і вихідних елементів об'єкта селекції, перетворення їх в еквівалентні вхідні і вихідні сигнали, підсумовування їх, інтегрування їх в функції часу, визначення різниці між інтегрованими вхідними і вихідними сигналами, повторного інтегрування інтегрованих величин, визначення різниці між цими сигналами, інтегрування визначеної різниці і визначення сигналу селекції як відношення сигналу різниці вхідних і вихідних інтегрованих сигналів до інтегрованої різниці двічі інтегрованих вхідних і вихідних сигналів на момент рівності двічі інтегрованих сигналів, який відрізняється тим, що додатково визначають кількісні параметри сигналів завдання до об'єкта селекції, перетворюють їх у еквівалентні сигнали, підсумовують, інтегрують еквівалентний сигнал завдання у часі, визначають різницю між інтегрованим еквівалентним вихідним сигналом і інтегрованим еквівалентним сигналом завдання, масштабують цю різницю і коригують сигнал селекції у функції знайденої різниці, при цьому сигнал селекції визначають із виразу: Корисна модель відноситься до автоматики, зокрема до способів селекції об'єктів і може бути використана в експертних системах щодо діагностування технічних об'єктів. Відомий спосіб селекції об'єктів по А.С. СРСР №1729230, опубл. 1990р., який базується на перетворенні об'єктом селекції вхідного сигналу у вихідний сигнал, вимірюванні його вхідної і вихідної величини, визначенні сигналів селекції об'єктів і їх порівнянні. В ньому не присутній взаємозв'язок між споживачем та об'єктом селекції, тому визначений сигнал селекції не є достовірним. Найбільш близьким прототипом за сукупністю ознак щодо заявленого способу є спосіб селекції об'єктів за патентом України №59203, опубл. 15.11.2005р. Бюл.№17. Відомий спосіб включає операції визначення облікових параметрів вхідних і вихідних елементів об'єкта селекції, перетворення їх в еквівалентні вхідні і вихідні сигнали, підсумовування їх, інтегрування їх в функції часу, визначення різниці між інтегрованими вхідними і вихідними сигналами, повторного інтегрування інтегрованих величин, визначення різниці між цими сигналами, інтегрування визначеної різниці і визначення сигналу селекції як відношення сигналу різниці вхідних і вихідних інтегрованих сигналів до інтегрованої різниці двічі інтегрованих вхідних і вихідних сигналів на момент рівності двічі інтегрованих сигналів. Недоліком відомого способу є то, що в складних системах типу «Чорний ящик», які формують вхідні і вихідні сигнали як відгук на сигнал завдання, їх обробка в єдиній сукупності призводить до похибок, що роблять процес селекції не достовірним. tn tn ∫ Uвих.е.dt( t ) − ∫ Uвх.е.( t )dt − FOL[Uз.е.( t );Uвих.е.( t )] (13) 41264 де Ucc - величина сигналу селекції; t0 - початок часу селекції; tn - момент рівності значень двічі інтегрованих величин вхідних і вихідних еквівалентних сигналів; Uвх.е.(t) - вхідний еквівалентний сигнал; Uвиx.e.(t) - вихідний еквівалентний сигнал; FOL[Uз.e.(t);Uвиx.e.(t)]- сигнал неузгодження, де Uз.e.(t) - еквівалентний сигнал завдання. U , (11) tо ⎤ ⎤ ⎞ tn ⎛ tn ⎡tn tn ⎡tn ⎜ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎟ ∫ ⎜ ∫ ⎢ ∫ Uвх.е.( t )dt ⎥dt − ∫ ⎢ ∫ Uвих.е.( t )dt ⎥ dt ⎟dt t o ⎜ t o ⎢t o t o ⎢t o ⎥ ⎥ ⎟ ⎦ ⎣ ⎦ ⎠ ⎝ ⎣ UA to (19) Ucc = 3 41264 В прототипі не враховується відповідність вихідних сигналів сигналам завдання, тому в основу корисної моделі поставлено задачу удосконалити спосіб селекції об'єктів шляхом врахування кількісних параметрів сигналів завдання і коригування величини сигналу селекції з урахуванням неузгодженості, та підвищення за рахунок цього, точності процесу селекції об'єктів. Задачею моделі, яка вийшла, є удосконалення способу селекції об'єктів за рахунок того, що спосіб селекції об'єктів, включає операції визначення облікових параметрів вхідних і вихідних елементів об'єкта селекції, перетворення їх в еквівалентні вхідні і вихідні сигнали, підсумовування їх, інтегрування їх в функції часу, визначення різниці між інтегрованими вхідними і вихідними сигналами, повторне інтегрування інтегрованих величин, визначення різниці між цими сигналами, інтегрування визначеної різниці і визначення сигналу селекції як відношення сигналу різниці вхідних і вихідних інтегрованих сигналів до інтегрованої різниці двічі інтегрованих вхідних і вихідних сигналів на момент рівності двічі інтегрованих сигналів. Згідно корисної моделі додатково визначають кількісні параметри сигналів завдання до об'єкту селекції, перетворюють їх у еквівалентні сигнали, підсумовують, інтегрують еквівалентний сигнал завдання у часі, визначають різницю між інтегрованим вихідним сигналом і інтегрованим еквівалентним сигналом завдання, масштабують цю різниці і коригують сигнал селекції у функції знайденої різниці, при цьому сигнал селекції визначають із виразу: tn tn ∫ Uвих.е.dt( t ) − ∫ Uвх.е.( t )dt − FOL[Uз.е.( t );Uвих.е.( t )] Ucc = to tо ⎤ ⎤ ⎞ tn ⎛ tn ⎡tn t n ⎡t n ⎜ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎟ ∫ ⎜ ∫ ⎢ ∫ Uвх.е.( t )dt ⎥ dt − ∫ ⎢ ∫ Uвих.е.( t )dt ⎥ dt ⎟dt t o ⎜ t o ⎣t o t o ⎢t o ⎥ ⎥ ⎟ ⎦ ⎣ ⎦ ⎠ ⎝ ⎢ , де Ucc - величина сигналу селекції; t0 - початок часу селекції; tn - момент рівності значень двічі інтегрованих величин вхідних і вихідних еквівалентних сигналів; Uвх.е. (t) - вхідний еквівалентний сигнал; Uвux.e. (t) - вихідний еквівалентний сигнал; FOL[Uз.e.(t);Uвux.e.(t)] - сигнал неузгодження, де Uз.e.(t) - еквівалентний сигнал завдання. За рахунок того, що додатково визначають значення сигналів завдання до об'єкту селекції, перетворюють їх у еквівалентні сигнали, підсумовують, інтегрують еквівалентні сигнали запиту у часі, визначають різницю між інтегрованим вихідним сигналом і інтегрованим еквівалентним сигналом запиту, масштабують цю різницю і коригують сигнал селекції на величину знайденої різниці, забезпечено достовірність способу селекції об'єктів і підвищено його ефективність. Сутність способу селекції об'єктів пояснюється кресленням, де на Фіг.1- представлена блок - схема реалізації способу селекції об'єктів по формулі винаходу; на Фіг.2 - представлений приклад виконання способу селекції об'єкту. Блок-схема реалізації способу селекції об'єкта по формулі корисної моделі (див. Фіг.1) містить 4 джерела 3, об'єкт селекції 6, споживачі 8, датчики 1, 4, 7. Виходи датчиків 4, 7, 1 підключені відповідно до входів 9, 10, 11 помножувачів 14, 15, 19, відповідно до входів 13, 16, 18 яких підключені масштабатори 12, 17. Виходи завдання споживачів 8 підключено до входу 2 об'єкта селекції. Виходи помножувачів 14, 15, 19 підключені до входів суматорів 20, 21, 22, виходи яких підключені до входів інтеграторів 23, 24, 25. Виходи інтеграторів 23, 24 підключені до відповідних входів інтеграторів 37, 38. Крім того вихід інтегратора 23 також підключений і до від'ємного входу 33 суматора 31, а інтегратор 24 до входу 34 суматора 31 і від'ємного входу 35 суматора 32, на вхід 36 якого поступає сигнал з інтегратора 25. З виходу суматора 32 сигнал поступає на вхід 30 помножувача 29, вхід 27 якого підключений до масштабатора 26. З виходу помножувача 29 сигнал поступає на від'ємний вхід 28 суматора 31, вихід якого підключений до входу 48 блока ділення 47 на виході якого формується сигнал селекції Ucc. Виходи інтеграторів 37, 38 підключені відповідно до входу 39 та від'ємного входу 41 суматора 40, вихід якого підключений до компаратора 42 та інтегратора 44, вихід якого підключено до входу 45 блоку ділення 47, а на вхід 46 блоку ділення сигнал поступає з компаратора 42 через одновібратор 43. Приклад виконання способу селекції об'єкта (див. Фіг.2). Як об'єкт селекції можуть бути використані системи, що підпадають під визначення "Чорний ящик", і у яких протікають процеси невідомі чи занадто складні для вивчення зв'язків ніж ними. У цьому разі на об'єкт селекції впливають елементи, що несуть інформацію про свої складові частини енергетичні, сировинні та інші. Протягом заданого інтервалу часу селекції визначають параметри вхідних і вихідних елементів за допомогою датчиків виміру 1, 4, 7 та за допомогою масштабаторів 12, 17 приводять їх до узгоджених величин, наприклад вартісних. Вхідні і вихідні сигнали об'єкта селекції містять інформацію про різні за своєю природою параметри елементів. Наприклад, якщо в якості "Чорного ящика" розглядати технологічний процес, де виходи джерел вхідних елементів 3 під'єднані до входу об'єкту селекції 6 виходи якого під'єднані до входів споживачів 8, виходи завдання якого під'єднані до входу 2 об'єкту селекції 6. Вхідні і вихідні сигнали можуть містити дані про вагу, довжину, об'єм, тощо. Розглянемо приклад в якому якості вхідних є два елементи, а вихідний один елемент. Селекція об'єкта починається з моменту подачі на вхід об'єкту селекції 6 елементів з виходу джерела 3. В об'єкті селекції 6 і вхідних елементів перетворюються на j вихідних елементів. На виходах датчиків 4 формується і вхідних сигналів Uвх.і.(t) (графік 49), а на виходах датчиків 7 формується у вихідних сигналів Uвих.j.(t) (графік 53). З виходів датчиків 4 сигнали Uвх.і.(t) надходять до помножувачів 14 де вони перетворюються на еквівалентні Uвх.е.і.(t) (графік 50). Ці еквівалентні сигнали надходять до суматора 20, на виході якого формується загальний сигнал 5 41264 I Uвх.е.( t ) = ∑ Uвх.е.і.( t ) (графік 51). З виходів датчиi ків 7 сигнали Uвих.j.(t) надходять до помножувачів 15, де вони перетворюються на еквівалентні Uвих.е.j.(t) (графік 54). Ці еквівалентні сигнали надходять до суматора 21, на виході якого формуєтьJ ся загальний сигнал Uвих.е.( t ) = ∑ Uвих.е.j.( t ) (графік j 54). З суматора 20 сигнал поступає на інтегратор 23. З виходу інтегратора 23 сигнал виду t I ∫ ∑ Uвх.е.i( t )dt (графік 52) надходить на від'ємний t 0 i =1 вхід 33 суматора 31 і на інтегратор 37 (графік 62), t⎡t I ⎤ ⎢ t 0 ⎢ t 0 i =1 ⎣ ⎥ ⎥ ⎦ де сигнал інтегрується ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвх.е.i.( t )dt ⎥dt і поступає на вхід 39 суматора 40. З суматора 21 сигнал поступає на інтегратор 24. З виходу інтегратора 24 t J сигнал виду ∫ ∑ Uвих.е. j.( t )dt (графік 55) надхоt 0 j =1 дить на вхід 34 суматора 31, на інтегратор 38 та на від'ємний вхід 35 суматора 32. З виходу інтеграто⎤ t⎡t J ра 38 (графік 63) сигнал виду ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвих.е. j.( t )dt ⎥dt ⎢ ⎥ t 0 ⎣t 0 j =1 ⎢ ⎥ ⎦ поступає на від'ємний вхід 41 суматора 40, на виході якого формується сигнал виду ⎤ t⎡t J ⎤ t⎡t I ⎥ ⎢ ⎢ ∑ Uвх.е.i.( t )dt ⎥dt − ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвих.е.j.( t )dt ⎥dt ∫⎢∫ ⎥ j =1 i =1 t 0 ⎢t 0 ⎥ t 0 ⎢t 0 ⎥ ⎦ ⎣ ⎣ ⎦ (графік 64). Одним із можливих способів формування сигналу неузгодження FOL[U3.е.(t);Uвux.e.(t)], є наступний. На виходах датчиків 1 формується j сигналів завдання Uз. j ( t ) (графік 56). З виходів датчиків 1 сигнали завдання на вхід 11 помножувачів 19, де вони перетворюються на еквівалентні Uз.e.j ( t ) (графік 57). Ці еквівалентні сигнали надходять до суматора 22, на виході якого формується загальJ ний сигнал Uз.е.( t ) = ∑ Uз.е.j ( t ) (графік 54), потім до j 6 інтегратора 25 t J ∫ ∑ Uз.е.(t )dt (графік 58) і поступа t 0 j =1 ють на вхід 36 суматора 32. З суматора 32 сигнал t J t J t 0 j =1 виду t 0 j =1 ∫ ∑ Uз.е.j.(t )dt − ∫ ∑ Uвих.е.j.( t )dt надходить на вхід 30 помножувача 29, на вхід 27 якого надходить сигнал з масштабатора 26. З виходу помножувача 29 (графік 60) сигнал виду ⎡t I ⎤ t J надходить на K ⎢ ∫ ∑ Uвх.е.i.( t )dt − ∫ ∑ Uз.е. j.( t )dt ⎥ ⎢ ⎥ t 0 j =1 ⎢ t 0 i =1 ⎥ ⎣ ⎦ від'ємний вхід 28 суматора 31. З суматора 31 сигнал виду t J t I ⎡t I ⎢ t J ⎤ ⎥ t 0 j =1 t 0 i =1 ⎢t 0 i =1 ⎣ t 0 j =1 ⎥ ⎦ ∫ ∑ Uвих.е.j.( t )dt − ∫ ∑ Uвх.е.i.( t )dt − K ⎢ ∫ ∑ Uвх.е.i.( t )dt − ∫ ∑ Uз.е.j.( t )dt ⎥ надходить на вхід 48 (графік 61) блоку ділення 47. З суматора 40 сигнал виt⎡t I ⎤ t⎡t J t 0 ⎢t 0 i =1 ⎣ ⎥ t 0 ⎢ t 0 j =1 ⎦ ⎣ ⎤ ду ⎢ ∑ Uвх.е.i.( t )dt ⎥ − ⎢ ∑ Uвих.е.j.( t )dt ⎥dt ∫⎢∫ ⎥ ∫⎢∫ ⎥ поступає ⎥ ⎦ на компаратор 42 і на інтегратор 44, а з інтегратора 44 (графік 65) сигнал ви⎤ ⎞ ⎤ t⎛ t ⎡t I t⎡t J ⎟ ⎜ ду ∫ ⎜ ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвх.е.i.( t )dt ⎥ dt − ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвих.е. j.( t )dt ⎥ dt ⎟dt ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ t 0 ⎜ t o ⎢t 0 i =1 t 0 ⎢t 0 j =1 ⎥ ⎟ ⎥ ⎣ ⎦ ⎠ ⎦ ⎝ ⎣ поступає на вхід 45 блока ділення 47, на вхід 46 якого поступає сигнал з компаратора 42 через одновібратор 43. В момент tn рівності значень двічі інтегрованих величин вхідних і вихідних еквівалентних сигналів на виході блока ділення получаємо сигнал селекції tn J tn I ∫ ∑ Uвих.е. j( t )dt − ∫ ∑ Uвх.е.i( t )dt − FOL[Uз.е. j( t ); Uвих.е. j( t )] Ucc = t o j =1 t о i =1 ⎤ ⎤ ⎞ t n ⎛ tn ⎡tn I t n ⎡tn J ⎜ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎟ ⎜ ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвх.е.i ( t )dt ⎥ dt − ∫ ⎢ ∫ ∑ Uвих.е. j( t )dt ⎥ dt ⎟dt ∫ ⎜ t ⎢t i =1 j =1 to ⎝ o ⎣ o t o ⎢t o ⎥ ⎥ ⎟ ⎦ ⎣ ⎦ ⎠ , (графік 66). Який дозволяє врахувати кількісні запити споживача, скоригувати величину сигналу неузгоджених систем і, як наслідок, удосконалити спосіб селекції об'єктів, забезпечив більшу достовірність і підвищивши його ефективність. 7 41264 8 9 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 41264 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601