Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов

 

Изобретение относится к системам управления динамических объектов, а именно объектов с постоянными во времени параметрами. Целью изобретения является повьшение точности управления конечным состоянием динамического объекта. Система последовательного финитного упракпения содержит объект управления 1,блок исполнительных органов 2, блок датчиков состояния 3, первый блок 4 источников . тоянных напряжений, блок 5 вычисления , коэффициентов передачи, запоминающий элемент 6, ключ 7, первый инвертор .. 8, второй блок 9 источников постоянных напряжений, блок 10 запуска , первый 21, второй 20, третий 11, четвертый 19 и пятьй 15 блоки матричного умножения, сумматор 12,. первый блок 13 формирования переходной матрицы объекта, блок 14 запоминающих элементов, таймер 16, второй инвертор 17, блок 18 матричного вычи- , тания, второй блок 22 формирования переходной матрицы объекта, элемент 23 задержки. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU, 1467534

А1 (51)4 G 05 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4260216/24-24 (22) 11. 06.87 (46) 23.03.89. Бюл. ж- 11 (72) Ю. С . Мануйл ов (53) 62-50(088 ° 8) (56) Ройтенберг Я.Н ° Автоматическое управление. М.: Наука, 1973, с. 182. (54) СИСТЕМА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ФИНИТНОГО УПРАВЛЕНИЯ КОНЕЧНЫМ СОСТОЯНИЕМ ЛИНЕЙНЫХ СТАЦИОНАРНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к системам управления динамических объектов, а именно объектов с постоянными во времени параметрами. Целью изобретения является повышение точности управления конечным состоянием динамического объекта. Система последовательного финитного управления содержит объект управления 1, блок исполнительных органов 2, блок датчиков состояния 3, первый блок 4 источников пос тоянных напряжений, блок 5 вычисления коэффициентов передачи, запоминающий элемент 6, ключ 7, первый инвертор" 8, второй блок 9 источников постоянных напряжений, блок 10 запуска, первый 21, второй 20, третий 1t четвертый 19 и пятый 15 блоки матричного умножения, сумматор 12, первый блок 13 формирования переходной матрицы объекта, блок 14 заиоминающих элементов, таймер t6 второй инвертор 17, блок 18 матричного вычитания, второй блок 22 формирования Е переходной матрицы объекта, элемент

23 задержки. 1 з и. ф лы, 7 ил.

146753

Сист ема управления относится к системам управления движением динамических объектов, а именно объектов с постоянными во времени параметрами, динамика которых достаточно полно описывается линейными обыкновенными дифференциальными уравнениями (хорошо известны пропорциональные регуляторы состояния объектов указанного класса) .

Целью изобретения является повышение точности управления конечным состоянием динамического объекта.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы последовательно финитного управления; на фиг. 2 — функциональная схема блока вычисления коэффициентов передачи; на фиг. 3 — функциональная схема блока формирования переходной матрицы объекта управления; на фиг. 4 — функциональная схема блока матричного умножения; на фиг. 5 — функциональная схема блока вычисления определителя матрицы; на фиг. 6 — функциональная схема блока вычисления определения матрицы пониженного порядка; на фиг. 7 — функциональная схема блока обращения матрицы.

Система последовательного управления сбдержит объект 1 управления, блок 2 исполнительных органов, блок 3 датчиков состояния (положения), первый блок 4 источников постоянных напряжений, блок 5 вычисления коэффи35 циентов передачи, запоминающий элемент 6, ключ 7, первый инвертор 8, второй блок 9 источников постоянных напряжений, блок 10 запуска (кнопку "Пуск" ), третий блок 11 матричного умножения, сумматор 12, первый блок 13 формирования переходной матрицы объекта, блок 14 запоминающих элементов, пятый блок 15 матричного умножения, таймер 16, второй инвер45 тор 17, блок 18 матричного вычитания, четвертый 19, второй 20 и первый 21 блоки матричного умножения, второй блок 22 формирования переходной матрицы объекта и элемент 23 задержки.

Блок 5 вычисления коэффициентов передачи (фиг. 2), содержит первый

24, второй 25 и третий 26 блоки матричного умножения, блок 27 матричного суммирования, источник 28 единич-..55 ного постоянного напряжения, блок

29 интеграторов(п +1 шт), первый элемент ИЛИ 30, компаратор 31, сум4 2 матор 32, блок 33 вычисления определителя матрицы, блок 34 ключей (n шт.) эл емент И 3 5, и ер вый н ул ь-и нди кат ор

36, блок 37 матричного обращения, блок 38 запоминающих элементов, второй элемент ИЛИ 39, второй нульиндикатор 40.

Блок 13 (22) формирования переходной матрицы объекта, функциональная схема которого представлена на фиг. 3, содержит блок 4 1 множителей, состоящий из п2 множителей 42 (п порядок системы), источник 43 постоянного единичного напряжения, Cr/2) матричных квадраторов 44 (t:.j — целая часть от числа; ..r — порядок пазлоЯ4 жения матричной экспоненты е в ряд е =Ф (t) = I + —, (At ) ), где r

1=w выбирается из условия которое гарантирует требуемую близость аппроксимации К истинному значению. Для реальных объектов нередко оказывается достаточно r =

1-3, (r - 1 — r/2) блоков 45 матричного умножения, (r-1) блоков 46 делителей напряжения по п2, делителей 47 в каждом из r блоков 48 матричного суммирования по r матричных сумматоров 49 в каждом.

Блок. 11 (15, 19, 20, 21.) матричного умножения, функциональная схема которого представлена на фиг.4, содержит в общем случае группу .n x k входов и группу m x k входов и соответственно группу и х ш выходов, k x n x m 50 m x n сумматоров 51 на k входов.

Блок 33 вычисления определителя матрицы, функциональная схема которого представлена на фиг. 5, содержит последовательно включенные и-1 блоков 52 понижения порядка исходной матрицы, где n — ее порядок. Причем выход первого блока 53 понижения порядка, имеющего четыре входа и содержащего два множителя и сумматор, через делитель 54 подключен к выходу блока 33 вычисления определителя, а к его входам подключены четыре выхода второго блока понижения порядка, состоящего из четырех блоков типа первого. k-й блок 52 (фиг. 6) состоит из k2 элементарных блоков понижения порядка типа первого блока 53, имеет k2 выходов и (k + 1) входов.

67534

4 пень (сигналы с выходов k-ro блока, где k E (3, п-11, возводятся соответственно в степень k-2), перемножают5 ся на множителе 56 с п-4-мя входами и поступают на второй вход делителя. (ее(») ) =A / р, где Я=1а, (1c) а,. get

ij () ) (« ) (« 1

<» C< Ol

12 «(c«-«<) (() (1<1 (1<) а с»

2«22 2(«1<) i=1,)«; с» (I -1)

«1 () -ll (i+< I ()<- «l с»

1 (<4 )(l «) («) а с» («-«) «(««- )<) (««-)<) (, l«-5

П

1=о («,.) ) <<- I< 2

1< l п- 1с

А = — — — )С i=1 и j =1nj

-1 1

det(A) ") где С) = (-1) М; - алгебраические дополнения;

М;; =detB, .tn-1,п-1) — миноры (опре- 4р делители мат риц, полученных из исходной . матрицы путем

45 соответственно

i-й строки и

j-го столбца.

Функциональная схема блока обращения матриц представлена на фиг. 7.

Данный блок состоит из п2 блоков вьг числения определителей 33 и и дели-. телей 57. Причем значения миноров

1 формируются на выходах блоков вычисления определителей, а алгебраические дополнения формируются за счет . использования инверсных входов делителей для 1 и 1, образующих в сумме .нечетное число.

3 14

Выходы (n — 1)-го блока понижения порядка образуют входы блока 33. При этом сигналы с первого входа блока и первых выходов блоков понижения порядка, начиная с третьего по номеру и вь(ше, после преобразования нелинейными элементами 55, осуществляющими операции возведения в стеМатрицы А )< (k = 1, п -1) реализуются блоками понижения порядка соответственно с номерами n — k, т.е. блок 55 реализует матрицу А)«,, а блок n — 1 реализует матрицу А „

А = А — исходная матрица, детерминант которой определяется.

Известно, что матрица, обратная матрице А при условии ее невырожденности (det А 4 0), определяется выражением

Блок вычисления определителя реализует следующий алгоритм

Пусть объект управления описывается векторно-матричным уравнением вида . х = Ах (Bu (1) где х = (х ), . i=i,ï j — вектор состояния;

А матрица объекта;

В . — матрица управ(.«, ) ления, u = I u j--i mf — вектор управляющих параметров, и требуется его к моменту времени Т перевести из состояния х(1<«) = хо в состояние х(Т) . Один из законов финитного управления конечным состоянием имеет вид

u(t)=B Ô (t,,t)R (T,t,)f@(t,,T)— x(t,)), (2) где al(t Ä t )

= Ф (t, t P — переходная (фундаментальная) матрица системы, которая может быть представлена в виде матричной экспоненты

e(t,,t,) = е т

Ы(Т, t ) = e(t,, < )ВВ Ф (t.,«,)d«.. ю

Поскольку для произвольного текущего состояния x(t) решение системы (1) относительно терминальной точки может быть представлено в виде то данное интегральное уравнение может быть переписано в виде системы порядка п с m неизвестныг (T17j m)

Т,1п

) е Ви(с)й7 = е х(Т) — е x(t).

1 (4)

Данной системе, как несложно проверить простой подстановкой, удовлетворяет решение вида

Тл ()=В К (Т, t) t е х(Т) -дт — е x(t)2, (5) n„ где К(Т, t) = (е ВВ е " d7Ä. (6)

В данном соотношении моменты и могут не совпадать (Т t) вследствие того, что в измерительном тракте присутствует запаздывание Ю = 7—

Здесь — текущее время, а t — момент времени, на который приходится используемая текущая информация x(t) о состоянии объекта °

Закон управления (5) в отличие от закона (2) позволяет не только учесть запаздывание в информационном тракте, но и корректировать управление с учетом прогноза движения объекта из точки x(t) вточку х(Т) строго за заданное время Т, т.е. осуществлять последовательное финитное управление конечным состоянием.

Основными сложностями в реализации закона (5) в общем случае являются: формирование переходной матрицы

Ф(0, ) = Ф (Г, О) = е д для разных значений, формирование матрицы

R(T, t) для разных значений t, формирование матрицы R (Т, t) — обращения матриц.

-Ac

Следует BMBTb в виду, что е е " "1, т.е. в данном случае обращение матрицы не требуется. Кроме

1 того, е" = I + —.— (At)" — может

1 i/ быть представлено бесконечным рядом, где I — единичная матрица. Однако в технической реализации можно ограничиться некоторым усечением данного ряда. В частности-, погрешности от приближенного задания матрицы е легко интерпретируются в погрешности прогноза движения объекта

5 146 т х(Т) = Ф(Т, t) x(t) + Ф(Т,7) Bu() d7., (3) а также

Ф(Т, t) = е = e e

А<г- > т

R(L, t) = AR("., t) + R(7,, t) A -ВВ. (8) при (t) = 0 gg t Т) или что то же (е (О T — tj

Следует отметить, что для полностью управляемых динамических систем матриц К(„ t<) является всегда не25 особои за исключением случая

Однако следует учесть, что в момент времени t = Т матрица R вырождается, и от нее не может быть взята обратная. В связи с этим при

З0 реализации необходимо.. вести контроль детерминанта. Общим правилом обращения квадратной матрицы и х и . является

35 = А cij э где С = (-1) М

1бJ

1j 1$

1, и, j — 1 n), соответствующие алгебраические дополнения;

М;1 = с1ейВ; Гп-1, 40 .п-1) миноры (опр еделители матриц, полученных из исходной матрицы

45 путем вычеркивания соответственно i-й строки и

j -г о ст олбца) .

Закон управления (5), (8) объектом (1) реализуется устройством, 5О представленным на фиг. 1, следующим образом. Значения элементов матриц

В и А объекта управления (1) формируются соответственно на тп х и выходах первого 4 и и выходах второго 9

55 блоков источников постоянных напряжений. Требуемое время Т завершения переходного процесса вводится перед началом этапа управления и фиксиру7534 6 на заданном интервале управления (О,.Т). В этой связи всегда может быть задано некоторое число Е (с 1, такое, что усечение ряда считается

5 удовлетворительным при выполнении условия (!! е,,„!!- I! е „jl) / I! е „., !! Е, А4 г 1

10 где е „= I + с —.—, (At) (7), 1. а !! !! — норма матрицы.

Матрица К(Т, t) определяется соотношением (6) . Однако процедура вычисления данного интервала может быть заменена процедурой решения дифференциального уравнения

146 7534

55 ется в запоминающем элементе 6. BE. ктор е " x(T), исцользуеиый для прогноза невязки требуемого конечного состояния, формируется на выходе блока 11, вводится и фиксируется в блоке 14 запоминающих элементов, содержащем и запоминающих элементов и имеющем столько же выходов, Таймер 16 предка знач ен для формирования значений текущего времени управления. Блоки 13 и 22 в соответствии с выражением (7) формируют на своих и выходах текущие значения переходной матрицы системы (1) . Блок

5 вычисления коэффициентов передачи решает в ускоренном времени дифференциальное уравнение (8) и формирует на своих п выходах текущее значение матрицы R (Т, t) . Блоки 15 и 18-21 служат для реализации <() в соответствии с выражением (.5). В частности, на выходе-блока 18 формируется (е + х(Т) -,е >(t)1 а на выходе блока 20 ед "R "(Т, t5(е х(Т)

-А — e x(t)g .

Вторые матричные входы блоков 20 и 21 матричного умножения предназна=.. чен для транспортирования поступающей на них матричной информации за счет соответствующей коммутации входов этих блоков с выходами блоков 13 и 4 соответственно (операция транспортирования предполагает изменение порядка индексации элементов матриц

С = (C ), i = 1,,n j = 1, m)

="tC,, j =1,тп; i=1, п .

В. блоке 5 (фиг. 2) элементы 26 и 27 формируют правую часть уравнения (8), источник 28 единичного постоянного напряжения формирует пра-. вую часть дифференциального уравнения, = 1, пр една знач енног о для формирования на скалярном выходе блока интеграторов 29 текущего значения внутреннего (ускоренного) времени блока 5. Сумматор 32 формирует на своем выходе Т вЂ” t, а компаратор 31 сравнивает, с Т вЂ” t. Блок вычисле° ния матричного определителя 33 формирует на своем выходе detR(i„, t) и в случае неравенства данного значения нулю разрешает подачу сигнала

R(} на вход блока 37 матричного инвертирования. Для фиксации текущего значения К (Т, й), t )0, Т), слу5

Блок матричного умножения, функциональная схема которого представлена на фиг. 4, реализует функции

ACh« В (, =

k а Ь, i = 1, и; = 1, mf.

1ч (> ° 3 1 ж1!т второй блок 38 зл! IГФпft!;1fnц! (х 3:I ементов.

В блоке 13 (22) формирования переходной матрицы объекта на выходе блока 41 множителей, содержащего n множителей 42, формируется текущее значение матрицы At, Матричные квад-, раторы 44 организуют умножение входной матрицы самой на себя, легко могут быть реализованы с использованием блока матричного умножения, функциональная схема которого представлена на фиг. 4, путем соответствующей внутренней или наружной коммутации входов. На выходах матричных квадраторов 44 формируются матрицы (At) ", где k = 1, 2,....— номер квадратора, соответствующего целой части отношения r/2, где r — порядок аппроксимации матричной функции е " в соответствии с выражением (7) . Таким образом, цепочку матричных квадраторов и множителей в блоке 13 завершает квадратор, если г четное, и множитель, если r нечетное.

Блоки делителей 46 напряжения обеспечивают коэффициенты передачи I/i!, 1, 2,...., для соответствующих членов ряда (7). Блоки 48 матричного суммирования содержат п сумматоров и осуществляют почленное суммирование сигналов, поступаюд х на одноименные скалярные входы всех матричных входов блока. Следует отметить, что блок 48,,выходы которого образуют выходы блока 13, используется в усеченном варианте, поскольку сигнал с выхода источника 46 единичного постоянного напряжения поступает только на и скалярных входов (соответственно с номерами 1, и + 2, 2Q Ф

+ 3, ..., n ) и почленно складываются с сигналами, поступающими на скалярные входы второго матричного входа, имеющие соответственно номера 1, n + 2, ..., n . Таким образом, из п сумматоров этого блока используется только и сумматоров. Математически данная операция представляет собой суммирование произвольной матрицы с единичной матрицей 1.

9 146 753

Устройство работает следующим образом.

Перед началом управления в блок 6 вводят параметр Т, характеризующий

5 требуемую длительность переходного процесса, на матричный вход блока 11 подают значение компонент требуемого конечного положения объекта х(Т) . Работа устройства начинается по сигналу "Пуск", поступающему с выхода блока 10.,По этому сигналу открывается ключ 7, пропуская через блоки

8 и 12 на вход блока 13 значение параметра Т. Блок 13 производит вычисление матрицы е, значение компонент которой поступает на вход множителя

11, формирующего на своем выходе вектор е х(Т). Длительность сигнала "Пуск" должна быть достаточной для гарантированного срабатывания блоков 13 и 11, а также записи вектора е x(T) в блоке 14. Этим же сигналом запускается таймер 16, формирующий текущее значение параметра 25 т е куще г о вр ем ени .

Сигнал "Пуск" через второй скалярный вход поступает в блок 5, где, пройдя через первый элемент

ИЛИ 30, он устанавливает в ноль интеграторы блока 29, и, пройдя через второй элемент ИЛИ 39, обнуляет запоминающие элементы блока 38. После н н окончания действия сигнала Пуск ключ 7 закрывается и на выходе сум35 матора 12 формируется лишь сигнал который поступает на вход блока

13, формирующего текущее значение переходной матрицы е — . На выходе т блока 15 формируется матрица е х(г) р 4р где t = — i +а, йь — величина задержки, обеспечиваемой элементом 23. На выходе блока 5 формируется вектор

R (Т, t) где t = Ф вЂ” А — время с учетом задержки, значение которого поступает на третий скалярный вход блока 5 (на первый скалярный вход постоянно поступает величина Т с выхода элемента 6). На выходах блоков

18-21 формируются векторные сигналы

50 в соответствии с приведенным описа,нием работы устройства в статике.

Блок 5 работает следующим образом.

На выходе элемента 32 постоянно

55 формируется временное ° (таймерное) рассогласование b = Т вЂ”, которое в компараторе 31 сравнивается с текущим значением внутреннего ускорен4 10 ного времени, блока 5, формируемого на (и + 1) -ом выходе блока 29 интеграторовов ° Если оказывается, что

, — 6 >i О, то разрешающий сигнал поступает на вход элемента И 35 через элемент ИЛИ 30 устанавливает блок 29 в нулевое состояние R(0,0) =

=О с тем, чтобы процесс интегрирования начинался сначала. Матрицы В и А, задающие параметры объекта управления, поступают соответственно на первый и второй матричные входы блока 5. На выходе блока 24 формируется матрица В Вт, с выходов блоков 25 и 21 снимаются соответственно значения матриц А.R(Г,, О) и R(<, 0)А

В соответствии с этим на выходе сумматора 27 формируется матричный сигнал AR(7„, О) + R(i,, 0)A — В В (вход два сумматора 27 взят с инверсией) .

Блок 33 постоянно вычисляет определитель матрицы R(„0), формируемой на выходе блока 29. Если detR(,, О) Ф

4 О, то с выхода нуль-индикатора 36 формируется нулевой сигнал, который, поступая на инверсный вход элемента

И 35, является разрешающим. Однако элемент И 35 формирует разрешающий сигнал по условию detR Ф О, „— 6 0.

При этом срабатывает блок 34 ключей, пропуская на вход блока 37 матричного инвертирования сигнал R(Ь, О) .

При этом в блоке 38 запоминающих эле— ментов фиксируются значения матрицы

R (Б, О) . После этого цикл интегрирования в блоке 29 повторяется и в блоке 38 фиксируется новое значение матрицы R (6, О) для изменившегося таймерного рассогласования Ь. В момент, когда t становится равно Т, т.е. когда Б- = О, срабатывает второй нуль-индикатор 40, а сформированный им единичный сигнал, пройдя через второй элемент ИЛИ 39, устанавливает в ноль блок 38. При этом управление, формируемое системой, обнуляется. Процесс управления заканчивается.

Преимущества предложенной системы перед известной заключаются в следующем. Известная система осуществляет управление по разомкнутой схеме, т.е. по временной программе, исходными данными при формировании кото рой являются лишь начальное и требуемое конечное положение объекта управления. В связи с этим при нали1467534 ствня координатно-параметрических возмущений. Этот факт в зависимости от конкретных условий позволяет повысить точность управления от нескольких десятков процентов до несколько раз.

Формула изобретения

dA, dB

1. Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных, стационарных динамических объектов, содержащая объект управления, выходами подключенный к входам блока датчиков состояния, блок вычисления коэффициентов передачи, первый вход которого соединен с выходом запоминающего элемента, второй вход - с выходом блока запуска, первая группа из m входов связана с группой из. m выходов первого блока источников постоянных напряжений и первой группой из m входов первого блока матричного умножения, а вторая группа из и входов соединена с группой иэ и выходов втррого блока источников постоянных напряжений и группой из и входов первого блока формирования переходной матрицы объекта управления, выход запоминающего элемента соединен с информационным входом ключа, управляющий вход которого подключен к выходу блока запуска, выход ключа через первый инвертор подключен к первому входу сумматора, выход блока запуска подключен также к управляющему входу блока за- поминающих элементов и к входу таймера, выход которого через второй инвертор подключен к второму входу сумматора, выход сумматора связан с входом первorо блока формирования переходной матрицы объекта управления; группа из и выходов которого соединена с первой группой из и входов второго блока матричного умножения и первой группой из п входов третьего блока матричного умножения, группа из и выходов третьего блока матричного умножения подключена к группе из и входов блока запоминающих элементов, группа из и выходов которого связана с группой из п входов блока матричного вычитания, группа из и выходов блока матричного вычитания

35

50 связана с первой группой из п входов четвертого блока матричного умножения, вторая группа из п входов которого соединена с группой из и выходов чии действующих на объект 1 координатно-параметрических возмущений х =Ax+Bu+5(t), где А = А +, ЛА — реальная матрица з 5 объекта;

«.

В = B + d B — реальная матрица управления; — параметрические возмущения, которые могут представлять собой матричные функции времени. () — вектор координатных 75 возмущений.

Известная система не позволит обеспечить требуемую точность перевода объекта в заданное терминальное состояние.

Координатная погрешность в конце этапа управления с учетом соотношений (3) и (2) оценивается выражением дт абдт дх(Т) = е ((T — е ) x(o) + т

1л de (T-"1 т

+() е ( — е (В +ЛВ)В х о т . 1тл л Тл х В d"7(е В В е дс) о т

«(e х(Т) — х(0)) — ) е ((i) d7}

О и в случае задания матрицы А, dA, В, В и вектор-функции E(t) может быть оценена аналитически. Поскольку алгоритм формирует управление не то лько в функции текущего времени, но и вектора фазовых координат, то замкнутая система объект-регулятор становится нестационарной и получение в аналитическом виде координатной

40 невязки представляет собой дотаточно сложную задачу. Поэтому сравнение известной и предложенной систем по точности приведения в окрестность терминальной точки производилось пу45 тем математического моделирования процесса управляемого движения объекта с А =() и В =)0,0), где

U const — максимальное значение управляющего ускорения. В модель вводилось параметрическое dU u координатное |; = const возмущения.

Предложенная система за счет организации постоянной коррекции формируемого управления с учетом прогноза движения объекта в терминальную точку (организации последовательного финитного управления) в значительной мере обеспечивает компенсацию дей1З 146 блока вь шсле1п1я коэффи1у1енто11 пере-. дачи, группа из п вь1ходов четвертого блока матричного умножения подключена к второй группе из и входов второго блока матричного умножения, группа из п выходов которого подключена к второй группе из п входов первого блока матричного умножения, группа из и выходов которого через блок исполнительных органов пОдключена к входу объекта управления, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления конечным состоянием динамического объекта, она дополнительно снабжена вторым блоком формирования переходной матрицы объекта, пятым блоком матричного умножения и элементом задержки, причем выход второго инвертора соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом блока вычисления коэффициентов передачи и входом второго блока формирования переходной матрицы, группа из и входов которого подключена к группе из и выходов второго блока источников постоянных напряжений, а группа из и выходов подключена к первой группе из п входов пятого блока матричного умножения, вторая группа из п входов которого подключена к группе выходов блока датчиков состояния объекта., а группа из п выходов пятого блока матричного умножения свя зана,с второй группой из п входов бл ока ма трич ног о вычи та ния .

2. Система по и. 1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что блок вычисления коэффициентов передачи содержит первый, второй и третий блоки матричного суммирования, источник единичного постоянного напряжения, блок из I12+1 интеграторов, первый и второй элементы ИЛИ, компаратор, сумматор, блок вычисления определителя матрицы, блок из и ключей, элемент И, первый и вто рой нуль-индикаторы, блок матричного обращения, блок запоминающих элементов, причем первая группа из-и входов блока вычисления коэффициентов передачи подключена к первой и второй группам из п входов первого блока матричного умножения, вторая группа из и входов блока вычисления коэф-.

7534

5

Ф11 II1IPнтоl1 II PPPJIII III С ОеДI1 не н11 с II еР Вь! ми группами из и входо» второго и третьего блоков матричного умножения, группы из п выходов первого, второго и третьего блоков матричного умножения соединены соответственно с первой, второй и третьей группами из п входов блока матричного суммирования, группа из и выходов блока матричного суммирования подключена к группе из п2 входов блока интеграторов, k(n2 + 1)-му входу которого подключен выход источника единичного постоянного напряжения, группа из

n, выходов блока интеграторов подключена к вторым группам из и входов второго и третьего блоков матричного умножения, к группе из п2 входов блока вычисления определителя матрицы и к группе из и информационных входов блока ключей, а (n + 1)-й выход блока интеграторов подключен к первому входу компаратора, первый и третий входы блока вычисления коэффициентов передачи подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с вторым входом компаратора и входом второго нуль-индикатора, второй вход блока вычисления коэффициентов передачи связан с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ связан с выходом компаратора и первым входом элемента И, выход блока вычисления определителя матрицы соединен через первый нуль-индикатор с вторым входом элемента И, выход элемента И подключен к управляющим входам блока ключей, группа из п2 выходов блока ключей соединена с группой из и входов блока матричного обращения, вход которого соединен с выеодом блока вычисления определителя матрицы, группа из п выходов блока матричного обращения подключена к группе из п входов блока запоминающих элементов, управляющий вход блока запоминающих элементов связан с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которогр соединен с выходом второго нуль-индикатора, группа из и выходов блока запоминающих элементов соединена с группой из п2 выходов блока вычисления коэффициентов передачи.

14й 753А

1 mz nett

Фж. 3

146 7534

1467534

1467534

Составитель В, Хромов

ТехРед А. Кравчук Корректор М. Демчик

Редактор В. Данко

Заказ 1195!44 Тираж 788, . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул . Гагарина, 101

Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов Система последовательного финитного управления конечным состоянием линейных стационарных динамических объектов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при управлении динамическими объектами

Изобретение относится к системам автоматического управления, предназначенным для управления автоматизированными электроприводами постоянного тока, и может быть использовано ков с устройством числового программного управления

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления электроприводами промьпЕленных роботов, металлбрёжупщх станков и других промьшшенных механизмов, у которых в процессе работы контурный коэффициент: усиления изменяется вследствие изменения приведенного момента инерции динамического передаточного отношения редуктора, регулирования потока возбуждения и изменения момента нагрузки в функции скорости

Изобретение относится к автоматическому управлению и рег жированию и может быть и СП ОЛЬ 30 -.но для построения систем управления техническими объектами, содержащими значительные запаздывания и подверженными влиянию неконтролируемых, возмущений

Изобретение относится к области систем автоматического управления и может быть использовано для управления устройствами, имеющими экстремальную зависимость выходной величины от одной переменной

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в цифроаналоговых регуляторах частоты вращения электродвигателей, температуры нагревателей в теплообменных установках, положения различных механизмов, давления и расхода жидкостей и газов

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления объектами с запаздыванием, параметры которых неизвестны или меняются во времен:-, и может быть использовано для управления технологическими процессами , например, в металлургии

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления объектами с запаздыванием, параметры которых неизвестны или меняются во времен:-, и может быть использовано для управления технологическими процессами , например, в металлургии

Изобретение относится к системам автоматического управления динамическими объектами широкого класса с неизвестными переменными параметрами и неконтролируемыми возмущениями

Изобретение относится к системам автоматического управления динамическими объектами широкого класса с неизвестными переменными параметрами и неконтролируемыми возмущениями

Изобретение относится к системам автоматического управления динамическими объектами широкого класса с неизвестными переменными параметрами и неконтролируемыми возмущениями

Изобретение относится к системам человек-машина (СЧМ), в частности к системам управления динамическими объектами, и может быть использовано преимущественно в СЧМ, работающих в экстремальных стрессовых условиях

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов управления с постоянными или медленно меняющимися параметрами

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для использования в системах управления электрогидроприводами

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано при построении систем управления циклическими объектами с запаздыванием
Наверх