Устройство для идентификации объекта

 

Устройство для идентификации объекта относится к области систем управления и позволяет повысить точность идентификации. Устройство содержит объект идентификации 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные датчик 4, блок сравнения 10, блок сравнения 13, детектор знака 15, блок задержки 19, блок умножения 22, блок сравнения 23, у«; кэ со. 00 сх

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 05 В 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ кс х

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3891180/24-24 (22) 28.03.85. (4б) 23.03.87. Бюл Р 11 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и Кузнецкий металлургический комбинат им. В.И.Ленина (72) Н.А.Фомин, В.П.Авдеев, Л.П.11ышляев, И.П.Строков и Е,И.Львова (53) 62-50 (088.8) (56) Райбман Н.С., Чадеев В.И. Построение моделей процессов производства. N. Энергия, 1975, с. 273.

ÄÄSUÄÄ 1298718 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ

ОБЪЕКТА (57) Устройство для идентификации объекта относится к области систем управления и позволяет повысить точность идентификации. Устройство содержит объект идентификации 1, к выходу которого подключены последовательно соединенные датчик 4, блок сравнения 10, блок сравнения 13, детектор знака 15, блок задержки 19, блок умножения 22, блок сравнения 23, !

29871 интегратор 26, блок сравнения 30, ре-" гулятор 29, сумматор 28, сумматор 25, блок деления 21, к которому подключены две параллельные цепи, одна из которых содержит блок умножения 20, интегратор 18, блок умножения 14, сумматор 12, выход иоторого подключен к входу блока сравнения 13. Вторая цепь содержит последовательно соединенные блок умножения 17, интегра тор 16, блок умножения 11 выход которого подключен к первому входу сумматора 12, à его второй входI

8 к блоку сравнения 6 и квадратору 27, к входу сумматора 25 подключен квадратор 24, Нервый вход блока сравнения 7 соединен с третьим источником постоянного сигнала 8, а второй вход— с вторым датчиком 3 ° Выход датчика 2 подсоединен к первому входу блока сравнения 6, второй вход которого подключен к источнику постоянного сигнала 5. Источник постоянного сигнала 9 подключен к входу блока 10.

Выход блока 13 подключен к входу блока 21.. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и может быть использовано в системах автоматического управления объектами с переменными параметрами.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для идентификации 10 объекта, где х,(t) и х (t) — первый и второй входы объекта идентификации; 7(t) — выход объекта идентификации.

Ио аналогии может быть построено 15 устройство и для большего числа входове

Устройство для идентификации объекта содержит объект 1 идентификации, первый 2 второй 3 и третий 4 датчи20

g t ки, второй источник 5 постоянного сигнала, второй 6 и третий 7 блоки сравнения, третий 8 и четвертый 9 источники постоянного сигнала, четвертый блок 10 сравнения, четвертый блок 11 умножения, первый сумматор

12, первый блок 13 сравнения, второй блок 14 умножения, детектор 15 знака, второй интегратор 16, третий блок

17 умножения, первый интегратор 18„ блок 19 задержки, первый блок 20. умножения, блок 21 деления, пятый . блок 22 умножения, пятый блок 23

2 сравнения, второй квадратор 24, второй сумматор 25, третий интегратор 26 первый квадратор 27, третий сумматор

28, регулятор 29, шестой блок 30 сравнения, первый источник 31 постоянного сигнала, задатчик 32.

В качестве объекта 1 идентификации может елужить, например, барабанный окомкователь. Тогда третьим датчиком

4 может быть влагомер, а первым 2 и вторым 3 датчиками — ленточный весоизмеритель.

Устройство для идентификации объек-. та работает следующим образом.

Входные воздействия объекта 1 идентификации х (t) и х (t) измеряются

1 первым 2 и вторым 3 датчиками, сигналы с которых поступают соответственно на второй 6 и третий 7 блоки сравнения, где из них вычитаются сигналы с выходов второго 5 и третьего 8 источников постоянного сигнала, например, о средних значениях х,(t) их(г.).

Выход объекта 1 идентификации 7(г.) измеряется третым датчиком 4, выходной сигнал которого подается на четвертый блок 10 сравнения, где из него вычитается выходной сигнал четвертого источника 9 постоянного сигнала о среднем значении 7(г.).

Адаптация коэффициентов k,..(t) объекта 1 идентификации осуществляется согласно выражения

1298718

У(с) —, i k. (t) x. (t)

J-=1 х . (t) dt j =1,2, (1) Т

1 оpt) + x () в котором y(t), х. (t) — приращения выходного и входных сигналов объекта 10 идентификации; У (t) — адаптируемый параметр; Т вЂ” постоянная времени интегрирования.

Для реализации выражения (1) сиг15 лы х (t) и х (t) с выходов второго

6 и третьего 7 блоков сравнения умножаются соответственно в четвертом

11 и втором 14 блоках умножения на сигналы k (t) и k (t) с выходов вто1 2

20 рого 16 и первого 18 интеграторов.

Сигналы о полученных произведениях суммируются в первом сумматоре 12 и результирующий сигнал вычитается в первом блоке 13 сравнения из сигнала y(t) с выхода четвертого блока

10 сравнения. Выходной сигнал первого блока 13 сравнения о числителе подынтегрального выражения (1,1 поступает на второй вход блока 21 деле30 ния. При формировании сигнала о знаменателе подынтегрального выражения (1) сигналы х (t) и х (t) возводятся

1 2 в квадрат соответственно в первом 27 и втором 24 квадраторах и подаются на второй сумматор 25. Сюда же пос-- 35 тупает и выходной сигнал третьего сумматора 28 г (t). С выхода второго сумматора 25 сигнал поступает на блок 21 деления. Сигнал о полученном

40 частном умножается на сигнал х (t) в третьим блоке 17 умножения, интегрируется вторым интегратором 16 и в результате получается сигнал k„(t), который поступает на вход четверто45 го блока умножения и на первый выход устройства. Аналогично с помощью первого блока 20 умножения и первого интегратора 18 определяется сигнал k (t), который с выхода первого ину Ф 50 тегратора 18 поступает на второй выход устройства, Для адаптации параметра y (t) производится анализ свойств невязки

k. (t) х „(t) ) . Свойства невяэки характеризуются показателем в виде аналога коэффициента знаковой автокорреляции. При его расчете сигнал о невязке с выхода первого блока

13 сравнения преобразуется детектором 15 знака с законом функционирования: при Е (t) 0

E (t) =

1 при Г (t) < 0 . где Е „ (С) и Е (с) — выходной и входной сигналы детектора знака.

Затем сигнал е „,„(t) задерживается на время в блоке 19 задержки, перемножается в пятом блоке

22 умножения и сглаживается низкочастотным фильтром, реализованным .. с помощью третьего интегратора 26 и пятого блока 23 сравнения. Сглаженное значение произведения E z„„ (t) . Е „,„(t-7 ) стремится к +1, если невязка на длительном интервале времени имеет один и тот же знак, т.е. оцениваемые коэффициенты k „.(t) изменяются "плавно". Если k„(t) изменяются быстро, то невязка получается знакопеременной и указанное произведение стремится к нулю. Интервал времени выбирается экспериментальным путем.

Задатчиком 32 устанавливается желаемое значение показателя свойств невязки иэ интервала 0-1, и из выходного сигнала задатчика 32 в шестом блоке 30 сравнения вычитается сигнал о фактическом значении показателя свойств невязки, Сигнал î полученной разности идет на регулятор 29, например, с пропорциональным законом регулирования ° Сигнал с выхода регулятора 29 о корректировке значения Г алгебраически сумо мируется с выходным сигналом г пер. о вого источника 31 постоянного сигнала и подается на третий вход второго сумматора 25.

Формула изобретения

Устройство для идентификации объек" та, .содержащее три датчика, первый

12987) Составитель A.Ëàùåâ

Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич Корректор A.Обручар

Заказ 888/50 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 квадратор, первый источник постоянного сигнала, последовательно включенные первый блок умножения, первый интегратор, второй блок умножения, первый сумматор и первый блок сравнения, последовательно включенные второй квадратор, второй сумматор, блек. деления, третий блок умножения, второй интегратор и четвертый блок умножения, выход которого под- 10 ключен к второму входу первого сумматора, выход первого блока сравнения соединен через блок деления с первым входом первого блока умножения, выход первого квадратора под- 15 ключен к второму входу второго сумматора, входы первого и второго датчика связаны с первым и вторым входом объекта идентификации, выход которого соединен с входом третьего 20 датчика, выходы второго и первого интеграторов соединены,соответственно с первым и вторым выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности уст- 25 ойства, в него введены задатчик, второй, третий и четвертый блоки сравнения, второй, третий и четвертый источники постоянного сигнала, последовательно включенные детектор знака, 30

8 6 блок задержки, пятый блок умножения, пятый блок сравнения, третий интегратор, шестой блок сравнения, регулятор и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого источника постоянного сигнала, а выход — с третьим входом второго сумматора, выход первого блока сравнения подключен через детектор знака к второму входу пятого блока умножения, выход третьего интегратора— к второму входу пятого блока сравнения, выход задатчика — к второму входу шестого блока сравнения, выходы первого, второго и третьего датчиков соецинены с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого блоков сравнения, вторые входы которых соединены с.выходами соответственно второго, третьего и четвертого источников постоянного сигнала, выход второго блока сравнения подключен к входам первого квадратора, третьего и четвертого блоков умножения, выход третьего блока сравнения — к входам второго квадратора, первого и второго блоков умножения, выход четвертого блока сравнения-к второму входу первого блока сравнения.