Адаптивная система для объектов с запаздыванием по управлению

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов управления, причем параметры объекта - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени параметры. Технический результат заключается в решении функциональных возможностей адаптивной системы управления за счет введения запаздывания по управлению. Система содержит блок задания коэффициентов, блоки суммирования, умножители, интегратор, блок дополнительной задержки. 2 ил.

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов управления, причем параметры объекта - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени параметры.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система управления /1/, содержащая объект регулирования, блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель, выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы блока суммирования соединены с соответствующими выходами блока задания коэффициентов, выход блока суммирования подключен к первому и второму входам первого умножителя и ко второму входу второго умножителя, выход первого умножителя через интегратор соединен с первым входом второго умножителя, выход которого подключен к входу объекта регулирования.

Недостатком этой системы является то, что она не может работать с объектами, обладающими запаздыванием по управлению.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе, содержащей объект управления, блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, выходы блока задания коэффициентов соединены с соответствующими входами первого блока суммирования, выход первого блока суммирования подключен к соответствующим входам первого и второго умножителей, выход первого умножителя через первый интегратор соединен с первым входом второго умножителя, введены блок дополнительной задержки, второй блок суммирования и третий блок суммирования, вход второго блока суммирования соединен с выходом первого блока суммирования, с выходом третьего блока суммирования и с выходом блока дополнительной задержки, выход второго блока суммирования связан с первым входом первого умножителя и с первым входом блока дополнительной задержки, вход третьего блока суммирования соединен с выходом второго умножителя и выходом блока дополнительной задержки, выход третьего сумматора подключен ко второму входу блока дополнительной задержки и к входу объекта управления.

Вводя в систему блок дополнительной задержки, второй и третий блоки суммирования, получают в системе новую функцию, которая заключается в том, что теперь система может работать с объектами с запаздыванием по управлению, что обеспечивает условие нормального функционирования объекта управления.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемой адаптивной системы управления; на фиг. 2 - схема блока дополнительной задержки.

Система содержит объект управления 1, блок задания коэффициентов 2, первый блок суммирования 3, второй блок суммирования 4, первый умножитель 5, первый интегратор 6, второй умножитель 7, третий блок суммирования 8, блок дополнительной задержки 9.

Система функционирует следующим образом.

Сигналы с выходов объекта управления 1 поступают на соответствующие входы блока 2 задания коэффициентов, который представляет собой блок умножителей. В блоке 2 задания коэффициентов происходит умножение сигнала с i-го выхода объекта управления на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока 2 задания коэффициентов поступают на соответствующие входы первого блока 3 суммирования, где складываются. Сигнал с выхода первого блока 3 суммирования приходит на второй вход второго 7 умножителя, на второй вход первого 5 умножителя и на первый вход второго блока суммирования 4. Сигнал с выхода второго блока суммирования 4 поступает на первый вход первого 5 умножителя и на первый вход блока 9 дополнительной задержки. Функциональная схема блока 9 дополнительной задержки представлена на фиг. 2. В первом умножителе 5 происходит умножение сигнала с выхода первого блока 3 суммирования на сигнал с выхода второго блока 4 суммирования. Сигнал с выхода первого 5 умножителя поступает на вход первого интегратора 6, где интегрируется. Сигнал с выхода первого интегратора 6 поступает на первый вход третьего умножителя 7. Во втором умножителе 7 происходит умножение сигнала с выхода блока 3 суммирования на сигнал с выхода первого интегратора 6. Сигнал с выхода второго умножителя 7 поступает на первый вход третьего блока 8 суммирования. Сигнал с выхода третьего блока 8 суммирования поступает на второй вход второго 4 блока суммирования, на вход блока 10 запаздывания (соответствующий второму входу блока 9 дополнительной задержки) и на второй вход четвертого 11 блока суммирования, где складывается с сигналом, поступившим с выхода блока 10 запаздывания, и с сигналом с выхода второго 12 интегратора. Сигнал с выхода четвертого 11 блока суммирования поступает на третий 12 интегратор, где интегрируется. Сигнал с выхода третьего 12 интегратора поступает на второй вход четвертого блока 15 умножения, на второй вход третьего блока 13 умножения и на третий вход второго 4 блока суммирования. На первый вход четвертого блока 15 умножения поступает сигнал с выхода второго 4 блока суммирования. Сигнал с выхода четвертого блока 15 умножения поступает на вход третьего 14 интегратора, где интегрируется. Сигнал с выхода третьего 14 интегратора поступает на первый вход третьего блока 12 умножения. Сигнал с выхода третьего блока 13 умножения поступает на второй вход третьего 8 блока суммирования. Сигнал с выхода третьего 8 блока суммирования (сигнал управления) поступает на вход объекта управления 1.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ 1. Авторское свидетельство СССР N 1019400, кл. G 05 В 13/02, 1985 (прототип).

Формула изобретения

Адаптивная система управления, содержащая объект управления, блок задания коэффициентов, входы которого предназначены для подачи на них сигналов с выходов объекта управления, выход блока задания коэффициентов соединен с соответствующими входами первого блока суммирования, выход первого блока суммирования подключен к вторым входам первого и второго умножителей, выход первого умножителя через первый интегратор соединен с первым входом второго умножителя, отличающаяся тем, что в систему введены второй блок суммирования, третий блок суммирования, блок дополнительной задержки, первый вход второго блока суммирования соединен с выходом первого блока суммирования, второй вход второго блока суммирования соединен с выходом третьего блока суммирования, третий вход соединен с выходом блока дополнительной задержки, выход второго блока суммирования соединен с первым входом первого умножителя и с первым входом блока дополнительной задержки, выход блока дополнительной задержки соединен со вторым входом третьего блока суммирования, на первый вход которого поступает сигнал с выхода второго умножителя, выход третьего блока суммирования соединен со вторым входом блока дополнительной задержки и с входом объекта управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2