Система автоматической идентификации

 

Изобретение относится к идентификации объектов управления и может быть применено для экспериментального определения характеристик линейных объектов управления, входящих в систему автоматического регулирования или самонастраивающуюся систему . Целью изобретения является повьпцение быстродействия процесса идентификации , которое достигается за счет искусственного уменьшения размерности решаемой задачи оценки параметров . Для этого процесс идентификации разбивается на два , на первом из которых перестраивается только один параметр, являющийся общей мультипликативной составляющей параметров модели. Величина дисперсии общего параметра, пропорциональная средней норме параметрических ощибок, определяет критерий перехода к второму этапу, на котором перестраиваются все параметры модели по известному способу. Это реализуется с помощью введения второго блока 7 параметрической настройки, первого и второго ключей 3, 9, синхронизатора 11, запоминакяцего устройства 10, блока 5 умножения и новых связей. 1 3.п. ф-лы, 1ил. i (Л иГ УГЯ7 СдЭ о 00 со 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (бц 4 С 05 В 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы :а. ."4.,": -. i;. (21) 3993038/24-24 (22) 17.12.85 (46) 07.05.87. Вюл. У 17 (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.Ашимов, Д.Ж.Сыздыков и А.В.Заграничный (53) 62-50(088.8) (56) Патент Великобритании Ф 1436758, кл. G 05 В 13/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 361456, кл. С 05 В 17/02, 1971. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИ

ФИКАЦИИ (57) Изобретение относится к идентификации объектов управления и может быть применено для экспериментального определения характеристик линейных объектов управления, входящих в систему автоматического регулирования или самонастраивающуюся сис„.Я0„„1308983 А1 тему. Целью изобретения является повышение быстродействия процесса идентификации, которое достигается за счет искусственного уменьшения размерности решаемой задачи оценки параметров. Для этого процесс идентификации разбивается на два этапа, на первом из которых перестраивается только один параметр, являющийся общей мультипликативной составляющей параметров модели. Величина дисперсии общего параметра, пропорциональная средней норме параметрических ошибок, определяет критерий перехода к второму этапу, на котором перестраиваются все параметры модели по известному способу. Это реализуется с помощью введения второго блока 7 параметрической настройки, первого и второго ключей 3, 9, синхронизатора 11, запоминающего устройства

10, блока 5 умножения и новых связей.

1 з.п. ф — лы, 1ил.

08983

Ъ (ng = 3(n) Ь„ (о), l, N.

1 13

Изобретение относится к идентификации объектов управления и может быть применено для экспериментального определения характеристик линейных объектов управления, входящих, например, в систему автоматического регулирования или самонастраивающуюся систему.

Цель изобретения — повышение быстродействия системы.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматической идентификации.

Система состоит из объекта 1 управления, подстраиваемой модели 2 объекта, первого ключа 3, первого блока 4 параметрической настройки, блока 5 умножения, блока 6 сравнения, второго блока 7 параметрической настройки, вычислительного устройства

8, второго ключа 9, запоминающего устройства 10, синхронизатора 11, компаратора 12, генератора 13 тактовых импульсов, счетчика 14 импульсов и триггера 15.

Система автоматической идентификации работает следующим образом.

Входной сигнал объекта U (n) подается на вход ключа 3 и модели 2.

В исходном состоянии ключ 3 разомкнут, а ключ 9 замкнут. Тогда на первом этапе блок 4 отключен, а следовательно,перестройки вектора параметров модели В (n l не осуществляется и значение вектора параметров модели равно начальному:

Полученная оценка подается в вычислительное устройство 8. Таким образом, на первом этапе, когда имеют место большие параметрические рассогласоьания и определение В (n 3 может иметь значительные вычислительные трудности, связанные с его большой размерностью, задача идентификации упрощается до одномерной по сравне1О нию с известным устройством, в котором решается N-мерная задача идентификации. При этом в предлагаемой системе на первом этапе оценивается общая составляющая параметров модели

15 (п), являющаяся скаляром. Параметры модели от итерации к итерации оценки изменяются как

20 Это позволяет на первом этапе засчет искусственного уменьшения размерности решаемой задачи идентификации увеличить реальную скорость сходимости процесса идентификации путем уменьшения числа каналов параметрической настройки и повышения скорости сходимости самого процесса идентификации.Однако упрощение многомерной задачи оценки параметров до

30 одномерной может привести к ухудшению точности настройки. Поэтому в предлагаемой системе предусмотрен переход к известной схеме оценки с организацией N-каналов настройки

35 при ошибках параметрической идентификации, на первом этапе превышающих заданные (допустимые). где у — постоянная итеративного алгоритма.

В (о) = (Ь„(о), Ъ (о),...,Ь„(о)

Тогда согласно приведенной схеме модель объекта управления представляется в виде

Y„(n) = P(n 1).В (o) U (n), где (3 (и) — общая скалярная мультипликативная составляющая параметров модели (общий параметр).

Она вычисляется в блоке 7 и подается на вход блока 5 через замкнутый ключ 9 и запоминающее устройство 10.

Значение p(n) определяется согласно итеративному алгоритму вида

p(n). = p(n-t) + у(7 (n) — Y„(n j ) хвт (о3 Ц (п3, Для контроля величины параметри40 ческих ошибок используется дисперсия общего параметра 1 >которая вычисляется на первом этапе в вычислительном устройстве 8 по итерационным формулам бр (n) = M(P (n) ) — (M(p f n) Ц где Mgp (n)) = (1-Ы) Mf p (п — 1))+

+ аЕ p (n)

M (P (nj) = (1-Ы) M (/3(п-1Я +

50 +

4 — дисперсия общего параметра

P cg(2;

И вЂ” символ усреднения.

Дисперсия общего параметра при независимых случайных входных сигналах с нулевым средним однозначно определяет величину средней нормы параметрических рассогласований:

1308983

Таким образом, на втором этапе производится окончательное оценивание параметров до заданной ошибки оценки d которая определяется в вычислительном устройстве 8 на каждом п-м шаге оценки. При этом счетчик 14 выдает разрешение на подачу вычисленного значения с на компаратора 12, и в случае,еслибыcd, происходит обратное переключение системы на контур настройки только общего параметра.

Таким образо, за счет искусственного уменьшения размерности решаемой за3

d =- М tllR(п7Ц ) = 4 ll В (оЯ(g! где d — ошибка идентификации;

III Il †евклидова норма.

Значение вектора В fo ) подается с блока 4. На основе 11 В Co7ll и G в вычислительном устройстве 8 осуществляется определение критерия d точности оценки. Ha n-м шаге оценки счетчик 14 выдает сигнал на S-вход триггера 15 и управляющий вход вычислительного устройства 8. При этом ключ 3 замыкается, ключ 9 размыкается, а вычислительное устройство 8 выдает вычисленное значение точности параметрической оценки о на компаратор 12.

Если d (д то компаратор 12 выдает сигнал на возврат счетчика 14 и триггера 15, а следовательно, и ключей 3 и 9 в исходное состояние, и дальнейшее слежение за изменяющимися параметрами объекта управления будет происходить в течение и-шагов путем перестройки общего параметра p(nJ

Если d >dç,то с выхода компаратора сит нала не выдается и при замкнутом ключе 3 и разомкнутом ключе 9 происходит подключение к системе идентификации блока 4 и отключение выхода блока 7 от блока умножения. В этом случае запоминающее устройство постоянно выдает заполненное значение общего параметра pfnJ . полученное на первом этапе оценки, а система начинает работать по известной схеме, в которой перестраиваются все компоненты вектора параметров модели В (п) по одному из итеративных алгоритмов, например, вида

b; fn) = b;fn-17 + y(Y (n) — Y„jnJ)x

«Б;(п7, i =1,N.

5 !

О

55 дачи оценки параметров достигается повышение быстродействия системы.

Фор мула из обретения

1. Система автоматической идентификации, содержащая подстраиваемую модель объекта, вход которой подключен к входу объекта, блок сравнения, соединенный выходом с первым входом первого блока параметрической настройки, подключенного выходом к второму входу подстраиваемой модели объек- та, первый вход блока сравнения подключен к выходу объекта,о т л и ч а ющ а я с я тем,что« с целью повышения быстродействия системы, она содержит второй блок параметрической настройки, вычислительное устройство, блок умножения, первый и второй ключи, синхронизатор и запоминающее устройство, информационный и управляющий входы первого ключа соединены соответственно с входом объекта и первым выходом синхронизатора, а выход — с вторым входом первого блока параметрической настройки, подключенного выходом к первому входу вычислительного устройства, соединенного выходом и вторым входом соответственно с вхо. дом и вторым выходом синхронизатора, а третьим входом — с информационным входом второго ключа и выходом второго блока параметрической настройки, который подключен первым входом к выходу блока сравнения, а вторым входом — к выходу подстраиваемой модели объекта и первому входу блока умножения, соединенного выходом с вторым входом блока сравнения, управ-. ляющий вход второго ключа соединен с третьим выходом синхронизатора,а выход через запоминающее устройство подключен к второму входу блока умножения.

2. Система по п. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что синхронизатор содержит генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, триггер и компаратор, соединенный входом с входом синхронизатора, а выходом — с первыми входами счетчика импульсов и триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, соединенного вторым входом с выходом генератора тактовых имнульсов, первый выход триггера, выход счетчика импульсов и второй выход триггера соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами синхронизатора.