Адаптивная система управления
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски в
Соцналнстнческнк
Республик
<н634234 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07,06.77 (21) 2492844/18-24 с присоединением заявки И (23) Приоритет (43) Опубликовано 2511.78.Бюллетень ph43 (45) Дата опубликования описания 30.1178 (51) М. Кл.
G 05 В 15/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088,8) (72) Авторы изобретения
A.M.ÏpèøâHí и И.Г.Соловьев (71) Заявитель
Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина ) (54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к автомати- ке и может быть использовано в системах управления любого назначения, в частности в самонастраивающихся системах управления технологическими 5 процессами, в автоматических системах оптимизации.
Известна адаптивная система управления, содержащая регулятор с подстраиваемым коэффициентом передачи, объект управления, модель, устройство сравнения, квадратичный детектор и фильтр коррекции, образующий вместе с детектором формирователь сигнала чувствительности ошибки рассогласования выходов модели и объекта управления к настраиваемому параметру регулятора (1) . Малая надежность свойственна этой системе управления.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вариант реализации системы самонастройки, которая содержит последовательно соединенные блок формирования функции чувствительности, исполнительный механизм, регулятор и блок с переменным коэффициентом, выход которого соединен с входом объекта управления, выходы которого соединены с входами блока формирования функции чувствительности и через соответствующие блоки с переменным коэффициентом с соответствующими входами регулятора, вторые входы блоков с переменным коэффициентом соединены с соответствуктаими выходами блока формирования функции чувствительности l2) . Однако эта система имеет малую надежность.
Цель изобретения — повышение надежности.
Достигается это тем, что система содержит дифференциатор, выход которого соединен с соответствующим входом блока формирования функции чувствительности, а -вход — с выходом объекта регулирования.
На чертеже дана функциональная схема адаптивной системы управления.
Сигналы с выходов объекта управления 1 подаются на входы блока 2 формирования функций чувствительности, причем П -ая производная выходного сигнала измеряется дифференциатором
3, входом которого является сигнал
П -1 производной объекта управления, вторыми входами блока 2 формирования функций чувствительности служат уставки желаемых динамических параметров объекта. Соответствующие выходные сигналы формирователя функций чув634234 низм 10 реализует закон сигнальной подстройки:
2 ь
Укаэанные правила есть результат
Реализации подстройки по градиенту критерия J =Ь от настраиваемых
2 параметров и сигнала с соответСтвующими коэффициентами пропорциональности.
Учитываемая работа адаптивной системы управления легко проверяется из следующих соотношений. Перепишем уравнение объекта 1 в ином виде и справа прибавим тождественное равенство регулятора
„(») М >>> 1>
1=1
4Å О > 4>4 ) К =b(U 4$) Я Ц
Ь
r>-1
+ (1> м(.„)
После очевидных преобразований полу-, чим
П
Ф(5-Я„) 11 4.Ы -2>4V
С учетом того, что система стационарна, а следовательно ь 4, b, 5 — постоянны, после умножения левой и правой части на б получим
rl-1
< =,.,(;-,) 6„".(b-w„)6,.(ü -e"v)a, С учетом принятых законов подстройки, последнее перепишется в виде >-1 =-. : 2 ;(Я;-ь;)к; 42У (1>- г Р
+ 2 1„(Ь|-ВМГ) В t", что эквивалечтно в силу стационарности процессов, выражению
rl-1
- =2,, t (;->;)(<;- ;)
2У,(-,)(- и )+2у„(Ы-В Г)(Ы-Z "Г).
Если выбирать функцию Ляпунова в вид и-1 виде
У (Д, - )24 (b >)2, (МV) то » =-6, что указывает на достаточные условия устойчивости адаптивной системы управления согласно второго метода Ляпунова.
Предлагаемая адаптивная система управления выгодно отличается от прототипа тем, что реализует те же функции при меньших аппаратурных затратах, при этом надежность указанной системы возрастают и исключается необходимостью точной настройки модели. положительные коэффициенты
РД r Ь
/ а,,Ь вЂ” устав ки желаемых динамических 55 параметров объекта управления, определяемыее и з уравнения желаемого движения
1»1 „". М (»-1 ) М м 1 и-1 м
3начение параметров а „,3 заносятся в блок формирования функций чувст>и тельности 2, Исполнительный меха- 65 ствительности т на блоки 4-8 с переме>>ным коэффициентом регулятора 9, стоящие в контурах обратных связей и в выходной цепи регулятора. Контур сигнальной настройки образуется исполнительным механизмом 10, представляющим собой .-енератор, включенный между одним из выходов блоком 2 формирования функций чувствительности и входом регулятора 9, на который гак же поступает сигнал задающего во глействия (Х . Сигнальное возмуще- 40 ние 1, как это показано, приведено по входу объекта 1, где $ — постоянная или слабо меняющаяся неопределенная величина.
Адаптивная система управления ра- !5 ботает следующим образом. Задающее воздейс-.твие Б подается на вход регулятора 9, который, с учетом подстра>>ваемых коэффициентов блоков 4-8 в входных и выходной цепях, описывает- 20 ся равенством
r1-1
Яь У,=-Е Я;х 3 (-7), далее управляющее воздействие через блок 8 с переменным коэффициентом подается на вход объекта управления
1, описываемого линейным стационарным дифференциальным управлением
Е о,; х -- b(W „1), (»)
1=1 Зо на вход которого так >ке действует сигнальное возмущение. Динамические коэффициенты объекта управления ;, 1>,a также: являются постоянными
Ф неизвестными величинами, а коэффициен-, ты К е,!?;, а так же сигнал P есть подстраиваемые аналоги коэффициентов блоков 4-8 и сигнала с исполнительного механизма, 10. Выходные сигналы объекта управления 1, представляющие собой значения х и всех его производных до и — 1 порядка вместе с И -ой производной, измеряемой дифференциатором
3, поступают на первые входы блока 2 формирования функций чувствительности, который формирует сигналы параметри- 45 ческой и сигнальной подстройки по законам б=х +7 а х -3 UV = Ы (r>) >r< (Yl- l) М
1 2f
Ь 50
Й =- — 6> (1 >
gy, t
Формула изобретения
A, àïòèâ ная система управления, содержащая последовательно соединенные блок формирования функции чувствительности, исполнительный механизм, регу6 34; 14
Составитель А.Лащев
Редактор Е.Гончар Техред М,Борисова Корректор Е,Ковалева
Заказ 6759/44 Тираж 991 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035z Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лятор и блок переменным коэффициентом, выход которого соединен с входом объекта управления, выходы которого соединены с входами блока формирования функции чувствительности и через соответствующие блоки с переменным коэффициентом — с соответствующими входами регулятора, вторые входы блоков с переменным коэффициентом соединены с соответствующими выходами блока формирования функции чувствительности, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы, она ссц :ржит дифференциатор, выход которо: соединен с соответствующим входом блока формирования функции чувствительности, а вход — с выходом г,кта регулирования.
Источники информации, принягые в внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство С(СР
9 327448, М.кл. 505 В 15 / 00, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР
225293 М кла G 05 В 15 / 00 1968
