CS248211B1 - Adaptive control connection with reference model - Google Patents

Description

248211

Vynález sa.týka zapojenia pre adaptívnureguláciu s referenčným modelom, v kto-rom sú výstupy z derivačného člena a roz-dielového člena zapojené na vstupy n pro-porcionálnych členov, ktorých výstupy súcez sumačně členy, proporcionálně členy aintegračný člen spojené so vstupom regulo-vanej sústavy.

Doposiai známe zapojenia pre adaptívnureguláciu s referenčným modelom riešia ú-lohu prisposobovania sa chovania dynamic-kej sústavy k modelu pri působení nezná-mých parametrických aj stavových porúchpomocou regulátorov so zložitým zapojením,vyžadujúcim vačšinou nelineárně členy. Výhodou týchto zapojení je, že umožňují!zachovat dynamiku sústavy vzhladom k mo-delu v požadovaných medziach aj pri vel-kých neznámých změnách parametrov re-gulovanej sústavy.

Nevýhodou je závislost kvality regulač-ného procesu od velkosti vstupného signá-lu, požadovaná stacionárnosť zmien para-metrov regulovanej sústavy, nedefinovanývplyv nemeratelinej aditívnej stavovej po-ruchy na kvalitu regulácie, nedefinovanývplyv fyzikálnych obmedzení stavových ve-ličin, potřeba nelineárnych členov pre re-gulátor, a to, že s rastúcim rádom regulo-vanej sústavy rastie zložitosť regulačnejslučky.

Vyššie uvedené nevýhody sú odstraněnézapojením pre adaptívnu reguláciu s refe-renčným modelom podlá vynálezu, ktoréhopodstata spočívá v tom, že výstupy modelua regulovanej sústavy sú připojené na vstuprozdielového člena, ktorého výstup spolu svýstupmi derivačného člena sú připojenécez proporcionálně členy na prvý sumačnýčlen. Výstup z tohto prvého sumačného' členapředstavuje upravenú stavová odchylkumodelu a regulovanej sústavy, ktorá před-stavuje celková poruchu, pósobiacu na re-gulovaná sústavu. Výstup z prvého sumač-ného člena je připojený na vstup (n -|- lj--vého proporcionálneho člena, ktorého vý-stup je připojený na (n-j-2)-hý proporcio-nálny člen a integračný člen. Výstupy týchto členov sú připojené navstupy druhého sumačného člena, ktoréhovýstup je spojený s třetím sumačným čle-nom. Výstup tretieho sumačného člena jespojený so vstupom regulovanej sústavy.Prvý až n-tý proporcionálny člen majú takézosilnenia, iktoré zodpovedajú prvkom n-té-ho riadku 1'ubovol'nej pozitivně definitnejmatice, ktorá vyhovuje maticovej Ljapuno-vo-vej rovnici, zostavenej zo stavovej mati- ce modelu. Ostatně proporcionálně členy aintegračný člen majú 1'ubovofné kladné zo-silnenia. Výhodou zapojenia pre adaptívnu regulá-ciu s referenčným modelom podl'a vynále-zu je, že potřebuje iba jednu vetvu v spat-novazoibnej regulačnej siučke, čím sa ušetřín vetiev, zjednodušuje sa regulátor, rastiespoiahlivosť jeho prevádzky a klesajú ná-klady na jeho realizáciu. Ďalšou výhodou je, že táto vetva obsa-huje iba lineárně členy a zvyšováním hod-not zosilnenia proporcionálnej a integračnejzložky vetvy je možné systematicky zvyšo-vat kvalitu adaptácie bez narušenia stabili-ty regulovanej sústavy. Nový účinok zapo-jenia pre adaptívnu reguláciu s referenčnýmmodelom pódia vynálezu spočívá v tom, žepracuje aj pri nestacionárnych a nelineár-nych změnách parametrov regulovanej sú-stavy a pri Iubovoinom časovo premenli-vom vstupnom signále.

Konkrétny příklad prevedenia zapojeniapre adaptívnu reguláciu s referenčným mo-delom pódia vynálezu je na pripojenom vý-krese, kde je znázorněná bloková schémazapojenia pre adaptívnu reguláciu s refe-renčným modelom pre regulovaná sústavun-tého rádu. Výstup zo zdroja 1 žiadanej hodnoty jepřipojený na model 2. Ďalej je výstup zozdroja 1 žiadanej hodnoty připojený navstup tretieho sumačného člena 12, ktoré-ho výstup je spojený so vstupom regulova-nej sústavy 3 n-tého rádu. Výstupy z mode-lu 2 a regulovanej sústavy 3 sú spojené sovstupmi rozdielového člena 4, ktorého vý-stup je spojený s derivačným členom 5. Výstupy derivačného člena 5 a rozdielo-vého člena 4 sú přivedené na proporcionál-ně členy 61 až 6n. Výstupy z týchto propor-cionálnych členov sú spojené s prvým su-mačným členom 7, ktorého výstup je připo-jený na (n-j-l)-vý proporcionálny člen 8.Výstup (n -j- lj-ého proporcionálneho člena8 je připojený na vstup (n-j-2]-ého propor-cinálneho člena 9 a integračného člena 10,ktorých výstupy sú připojené na druhý su-mačný člen 11. Výstup druhého sumačnéhočlena 11 je připojený na vstup tretieho su-mačného člena 12.

Funkcia spátnovázobnej regulačnej sluč-ky 13 spočívá v tom, že aik vznikne vplyvomneznámých parametrov regulovanej sústa-vy 3 alebo neznámých porúch rozdiel me-dzi výstupom modelu 2 a regulovanej sústa-vy 3, spracuje ho spátnovazobná regulačněslučka 13 a vytvoří kompenzačný vstupnýsignál, íktorý sa v treťom sumačnom člene

Claims (1)

1. 248211 s 6 12 .připočítá k žiadanej hodnotě výstupu re-gulované] sústavy 3. Zosilnenia proporcio-nálnych členoy 61 až 6n, ktoré sú rovnépod.l'a příslušných indexov prvkom n-téhoriadku konštantnej pozitivně definitnej ma-tice P(n,.n), ktorá vyhovuje maticové] Lja-punovovej rovnici v tvare AT . P + P . A = —Q kde Q(n,n) je lubovofná konštantná pozitivnědefinitná matica a A{n,n] je konštantná matica parametovmodelu v tvare ktorá zodpovedá stavovému popisu modelu,zabezpečia, že ikompenzačný vstupný signálbude vždy pdsobiť na regulovaná sústavu 3stabilizujúco a zosilnenia proporcionálnychčlenoiv 8 a 9 a integračného člena 10, ktorémožu mať 1'ubovol'nú kladnú hodnotu, za-bezpečia, že zníži v požadovanej miere chy-bu výstupu modelu 2 a regulované] sústavy 3. Vynález je možné aplikovať například priregulácii rychlosti a polohy pohonov s jed-nosměrným cudzobudeným motorom. 0 O;.....0 I I · * : ; i PREDMET Zapojenie pre adaptívnu reguláciu s re-ferenčným modelom, vyznačujúce sa tým,že výstup modelu (2) a regulovanéj sústavy (3) je připojený na rozdielový člen (4),ktorého výstup je připojený na derivačnýčlen (5) a na prvý proporcionálny člen (61), ktorého výstup spolu s výstupem dru-hého proporcionálneho člena (62) až n-té-ho proporcionálneho člena (6n), vstupykterých sú spojené s výstupmi derivačného VYNÁLEZU člena (5j, je připojený na prvý sumačnýčlen (7), kterého výstup je spojený so. vstu-pom (n + l)-vého proporcionálneho člena (8), ktorého výstup je spojený so vstupmi(n-{-2)-ho proporcionálneho člena (9j aintegračného člena (10], kterých výstupysú připojené na druhý sumačný člen (lij aktorého výstup je připojený na třetí sumač-ný člen (12), ktorého výstup je spojený sovstupom regulovanéj sústavy (3). 1 list výkresov