Система управления с эталонной моделью

 

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления качество переходных процессов в которых задается дифференциальным уравнением эталонной модели Достижение указанного технического эффекта достигается за счет использования только одного умножителя в каждом контуре адаптации что позволяет исклкмить взаимовлияние каналов адаптации 1 ил

(51) 5 G 05 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4866837/24 (22) 21.09.90 (46)!5.1193 Бюл. На 41 — 42 (76) Пащев Анатолий Яковлевич; Боровков Анатолий Григорьевич; Мисюк Иван Васильевич (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЭТАЛОННОЙ

МОДЕЛЪ|О (57) Изобретение относится к самонастраиваю(в) RU (ii) 2Ф)3162 С3 щимся системам управления, качество переходных процессов в которых задается дифференциальным уравнением эталонной модели. Достижение указанного технического эффекта достигается за счет использования только одного умножитепя в каждом контуре адаптации. что позволяет исключить взаимовлияние каналов адаптации. 1 ил.

2003162

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления. качество переходных процессов в которых задается дифференциальным уравнением эталонной морали

Рассмотрим нестационарную систему управле ия х(п) + Х ai(t) + k(t)cijx().= kyk(t)U, n+1 25 . .i.! PU1 + 2. 2Л1Щ =2(Рп1Х1 + Рп2Х2 +"

i =1

+ Р.

n+1

„— y1u) + Х М) ) (2) Для обеспечения устойчивости системы необходимо положить и+1

2U ÐU1+ Х 2Ауу 0

i=1 (3) 40

С этой целью примем yi = ф), а уп+1(t)=

=- y1(t), j =1,п и запишем (3) в эквивалентном виде

2(Ло+1) о Р 1+ 2(u+1)y (t) ф) + 45

+ y1(t) y1(t) < О, (Л+1) = k = Л (4) Неравенство (4) будет выполняться, если

2 Лоо Pti 1 <О u Рит+

+(и+1)у (t) y (t) = 0 (5)

Ввиду того, что неравенство и равенство в (5) должны выполняться одновременно окончательно алгоритмы изменения параметров имеют вид гДЕ Х(1), О(1) — ВЫХОдНОй И ВХОДНОЙ СИГНаЛЫ системы; 15 а;(), 1(1) — нестационарные параметры объе ла управления;

ki(t), ci(t) — переменные параметры регулятора, которые ищутся на основе второго метода Ляпунова, 20

С учетом уравнения системы и эталонной модели в (1) записывается выражение для производной функции Ляпунова

ky(t) = — р(о(й}д(С} + / о(т)д(С)Й).

to с(с) = —,и1(а(т)д1() + ) о(т}д1(1)Й), to где значения o(t), д(т) и дф) имеют вид

O(t) = Pn1 + Pu2 4 +, ° + Pnn Е ), д(т) =х+х(1)- ...+х("" д1(т}, U(1) „ u(n-1)

На чертеже представлена функциональная схема системы.

Приняты следующие обозначения: объект 1 управления, эталонная модель 2 объекта управления, сумматоры 3-7, блоки 8 и 9 сравнения, усилители 10 и 11, интеграторы

12 и 13, первый 14 и второй 15 блоки умножения, блоки 16-18 усилителей, третий 19 и четвертый 20 блоки умножения, сумматоры

21 и22, Система работает следующим образом.

Входной сигнал u(t} усиливается покомпонентно в блоке усилителей 18, Усиленные составляющие его (сигнал управления и производные до m-1 порядка) поступают на вход сумматора 3. Сигнал с выхода сумматора 3 подается на входы эталонной модели 2 и один из входов блока 14 умножителей, на второй вход которого поступает сигнал настройки с выхода сумматора 4. С выхода блока 14 умножителей сигнал поступает на суммирующий вход блока 8 сравнения, с выхода которого поступает сигнал управления u1(t) на вход объекта 1 управления. В блоке 9 сравнения векторные сигналы с выходов эталонной модели 2 и объекта 1 управления соответственно x(t) и x>(t) сравниваются, масштабируются в блоке 16 усилителей и полученные сигналы суммируются всумматоре 7,,сигнал о() с выхода которого поступает на входы настройки блоков 20 и 19 умножителей, на вторые входы которых поступают соответственно сигналы д1(1) и ф). Сигнал д1(т) получается после суммирования составляющих вектора управления u(t) в сумматоре 22, Сигнал с выхода блока 19 умножителей после пропорционально-интегрального преобразования в усилителе

10 и интеграторе 12 суммируется с сигна2003162 лом начальной установки Wo в сумматоре 4 и поступает на вход блока 14 умножителей.

На вычитающий вход блока 8 сравнения поступает сигнал с выхода блока 15 умножителей. Сигнал с выхода объекта управления 1 5 через блок 17 усилителей поступает на вход сумматора 6, а затем на вход блока 15 умножителей, Кроме того, составляющие с выхода объекта управления 1 суммируются в сумматоре 21, полученный сигнал д(т) посту- 10 пает на вход блока 20 умножителей, который перемножается с сигналом o(t), преобразуется в усилителе 11 и интеграторе

13 и суммируется с сигналом К > в сумматоре

5, на выходе которого получается сигнал 15 телей подключены к входам второго

20 сумматора, соединенного выходом с выходом первого блока умножения, подключенного вторым входом к выходу третьего сумматора, выходы первого блока усилителей соединены с входами пятого суммато25 ра, подключенного выходом к первому входу второго блока. умно>кения, второй вход которого подключен к выходу гетвертого сумматора, выходь второго блока

30 сравнения через третий блок усилителей подключены к входам первого сумматора, выходы шестого и седьмого сумматоров подключены к вторым входам соответственно третьего и четвертого блоков умно35 жения, выходы KoT0pblx соответственно через первый и второй усилители соединены с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, подключенных вторыми входами к выходам соответственно перво4р го и второго интеграторов, выходы системы соединены с входами седьмого сумматора.

Формула изобретен ия

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ, содержащая первый блок умножения, подключенный первым входом к входу эталонной модели, а выходом к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, а выход через объект управления соединен с выходом системы, входом первого блока усилителей и первой группой входов второго блока сравнения, подключенного второй группой входов к выходам эталонной модели, выход первого сумматора соединен с первыми входами третьего и четвертого блоков умножения, подключенных выходами к входам соответственно первого и второго интеграторов, отличающаяся тем, что в нее введены два усилителя, второй и третий блоки усилителей и с второго по седьмой сумматоры, информационные входы системы соединены с входами шестого сумматора и через второй блок усилинастройки — он поступает на второй вход блока 15 умно>кителей.

Таким образом, при непрерывном изменении параметров объекта 1 управления составляющих матриц A(t) и B(t) — параметры блоков 14 и 15 умножителей меняются так, чтобы x(t) - х ().

Использование только одного блока умножения в каждом контуре адаптации позволяет упростить систему и повысить ее быстродействие, так как исключается взаимовлияние каналов адаптации. (56) Громыко В.Д., Санковский Е.А. Самонастраивающиеся системы с моделью.

M„ Энергия, 1974, с, 16. рис. 2.

2003162

Х () Тираж Подписное

Н П О "Г!о иск" Роспатента

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

Заказ 3234

Производственно издательский комбинат "Патент . г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель Л. Лащев

Редактор В. Трубченко Техред M,Моргентал Корректор М, Демчик