RU140872U1 - SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION - Google Patents
SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION Download PDFInfo
- Publication number
- RU140872U1 RU140872U1 RU2013144143/08U RU2013144143U RU140872U1 RU 140872 U1 RU140872 U1 RU 140872U1 RU 2013144143/08 U RU2013144143/08 U RU 2013144143/08U RU 2013144143 U RU2013144143 U RU 2013144143U RU 140872 U1 RU140872 U1 RU 140872U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- oscilloscope
- multiplier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Имитатор адаптивно-робастной системы управления нелинейными объектами периодического действия, отличающийся тем, что в систему, содержащую неустойчивый управляемый объект, блок задающего воздействия и блок сравнения вводится адаптивно-робастный регулятор; также дополнительно вводятся первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой осциллографы, при этом выход объекта управления подключен к входу первого осциллографа, входу блока выделения модуля и второму входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задающего воздействия, одновременно связанного с входом второго осциллографа, выход блока сравнения одновременно соединен с первым входом первого блока суммирования, входом третьего осциллографа, входом блока зоны нечувствительности, вторым входом третьего умножителя и первым входом второго блока суммирования, выход первого блока суммирования подключен к входу четвертого осциллографа, первому входу первого умножителя, второму входу второго умножителя и входу блока задержки, выход которого связан с вторым входом первого блока суммирования, выход блока зоны нечувствительности соединен с первым входом второго умножителя, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора связан с входом пятого осциллографа и вторым входом первого умножителя, выход блока выделения модуля соединен с первым входом третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу второго блока суммирования, выход второго блока суммирования связан с входом шестого осциллографа и вторым входом третьего блока суммирования, к первому входу которого подключен выход первого умножA simulator of an adaptive-robust control system for non-linear objects of periodic action, characterized in that an adaptive-robust regulator is introduced into a system containing an unstable controlled object, a setpoint unit and a comparison unit; the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh oscilloscopes are also additionally introduced, while the output of the control object is connected to the input of the first oscilloscope, the input of the module selection unit and the second input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the driver unit, simultaneously associated with the input of the second oscilloscope, the output of the comparison unit is simultaneously connected to the first input of the first summing unit, the input of the third oscilloscope, the input of the deadband unit, the second input of the third the multiplier and the first input of the second summing unit, the output of the first summing unit is connected to the input of the fourth oscilloscope, the first input of the first multiplier, the second input of the second multiplier and the input of the delay unit, the output of which is connected to the second input of the first summing unit, the output of the deadband block is connected to the first input the second multiplier, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of the integrator is connected to the input of the fifth oscilloscope and the second input of the first multiplier, the output of the block selection module soy Inonii the first input of the third multiplier, whose output is connected to the second input of the second summing unit, a second summing unit output is connected to the sixth input of the oscilloscope and the second input of the third summing unit, to the first input of which is connected to the output of the first multiplying
Description
Полезная модель относится к технической кибернетике и может быть использована при проектировании систем управления циклического действия для априорно неопределенных нелинейных динамических объектов.The utility model relates to technical cybernetics and can be used in the design of cyclic control systems for a priori indefinite nonlinear dynamic objects.
Известна подобная периодическая система управления скалярным динамическим объектом. Данная система состоит из управляемого объекта, на который действуют периодические внешние возмущения, блока задающего воздействия, определяющего требуемый циклический режим работы, блока сравнения и комбинированного робастно-периодического регулятора, обеспечивающего слежение за командным сигналом с компенсацией внешних помех. Описание такой системы представлено в работе Акилова И.М., Шеленок Е.А. Система робастного управления скалярным динамическим объектом в циклических режимах // Вестник АмГУ. Серия «Естественные и экономические науки». - 2009. - Вып. 45. - С. 34-37.A similar periodic control system for a scalar dynamic object is known. This system consists of a controlled object that is subject to periodic external disturbances, a driving unit that determines the required cyclic mode of operation, a comparison unit and a combined robust-periodic controller that provides tracking of a command signal with external interference compensation. A description of such a system is presented in the work of Akilov I.M., Shelenok E.A. Robust control system for a scalar dynamic object in cyclic modes // Bulletin of the AmSU. Series "Natural and economic sciences." - 2009. - Issue. 45. - S. 34-37.
Однако основным недостатком данной системы является потеря работоспособности в случае присутствия в управляемом неустойчивом объекте нелинейных и непериодических коэффициентов.However, the main disadvantage of this system is the loss of performance if there are non-linear and non-periodic coefficients in the controlled unstable object.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является обеспечение стабильного функционирования системы управления при наличии непериодических и нелинейных коэффициентов в неустойчивом объекте регулирования.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to ensure the stable operation of the control system in the presence of non-periodic and non-linear coefficients in an unstable control object.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую неустойчивый управляемый объект, блок задающего воздействия и блок сравнения вместо комбинированного робастно-периодического контура управления вводится адаптивно-робастный регулятор (АРР); также дополнительно вводятся первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой осциллографы, при этом выход объекта управления подключен к входу первого осциллографа, входу блока выделения модуля и второму входу блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задающего воздействия, одновременно связанного с входом второго осциллографа, выход блока сравнения одновременно соединен с первым входом первого блока суммирования, входом третьего осциллографа, входом блока зоны нечувствительности, вторым входом третьего умножителя и первым входом второго блока суммирования, выход первого блока суммирования подключен к входу четвертого осциллографа, первому входу первого умножителя, второму входу второго умножителя и входу блока задержки, выход которого связан с вторым входом первого блока суммирования, выход блока зоны нечувствительности соединен с первым входом второго умножителя, выход которого подключен к входу интегратора, выход интегратора связан с входом пятого осциллографа и вторым входом первого умножителя, выход блока выделения модуля соединен с первым входом третьего умножителя, выход которого подключен к второму входу второго блока суммирования, выход второго блока суммирования связан с входом шестого осциллографа и вторым входом третьего блока суммирования, к первому входу которого подключен выход первого умножителя, выход третьего блока суммирования одновременно соединен с входом седьмого осциллографа и входом объекта управления.The solution of this problem is achieved due to the fact that instead of a combined robust-periodic control loop, an adaptive-robust regulator (APP) is introduced into the system containing an unstable controlled object, a set-up block and a comparison unit; the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh oscilloscopes are also additionally introduced, while the output of the control object is connected to the input of the first oscilloscope, the input of the module selection unit and the second input of the comparison unit, the second input of which is connected to the output of the driver unit, simultaneously associated with the input of the second oscilloscope, the output of the comparison unit is simultaneously connected to the first input of the first summing unit, the input of the third oscilloscope, the input of the deadband unit, the second input of the third the multiplier and the first input of the second summing unit, the output of the first summing unit is connected to the input of the fourth oscilloscope, the first input of the first multiplier, the second input of the second multiplier and the input of the delay unit, the output of which is connected to the second input of the first summing unit, the output of the deadband block is connected to the first input the second multiplier, the output of which is connected to the input of the integrator, the output of the integrator is connected to the input of the fifth oscilloscope and the second input of the first multiplier, the output of the block selection module soy inen with the first input of the third multiplier, the output of which is connected to the second input of the second summing unit, the output of the second summing unit is connected to the input of the sixth oscilloscope and the second input of the third summing unit, the first input of which is connected to the output of the first multiplier, the output of the third summing unit is simultaneously connected to the input seventh oscilloscope and the input of the control object.
За счет введения АРР обеспечивается стабильное функционирование системы управления периодическими режимами неустойчивого динамического объекта с непериодическими и нелинейными коэффициентами.Due to the introduction of APP, the stable operation of the control system of periodic modes of an unstable dynamic object with non-periodic and non-linear coefficients is ensured.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена блок схема имитатора автоматической системы, включающая: объект управления 1, первый осциллограф 2, блок сравнения 3, второй осциллограф 4, блок задающего воздействия 5, третий осциллограф 6, первый блок суммирования 7, первый умножитель 8, четвертый осциллограф 9, блок задержки 10, блок зоны нечувствительности 11, второй умножитель 12, интегратор 13, пятый осциллограф 14, блок выделения модуля 15, третий умножитель 16, второй блок суммирования 17, шестой осциллограф 18, третий блок суммирования 19, седьмой осциллограф 20, y - выход объекта управления; r - командный сигнал; z - сигнал ошибки регулирования; uпер - сигнал периодической настройки регулятора; k - настраиваемый коэффициент регулятора; uроб - сигнал робастной части регулятора; u - сигнал управления.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where Fig. 1 shows a block diagram of a simulator of an automatic system, including: a
Динамика объекта управления описывается следующими уравнениямиThe dynamics of the control object is described by the following equations
где x(t)∈Rn - вектор переменных состояния;where x (t) ∈R n is the vector of state variables;
n=const>1 - размерность вектора состояния;n = const> 1 is the dimension of the state vector;
y(t)∈R - выход объекта;y (t) ∈R is the output of the object;
A - некоторая стационарная матрица состояния представимая в виде A=A0+χ0b0L*;A - some stationary state matrix representable in the form A = A 0 + χ 0 b 0 L *;
A0 - гурвицева матрица;A 0 is the Hurwitz matrix;
χ0>0 - некоторое число;χ 0 > 0 is a certain number;
b0=[0, … 0, 1] - стационарный вектор соответствующего размера;b 0 = [0, ... 0, 1] is a stationary vector of the corresponding size;
L∈Rn - неизвестный стационарный вектор, формирующий скалярный выход объекта управления и удовлетворяющий условию: полином l(s)=lnsn-1+ln-1sn-2+…+l2s+l1 является гурвицевым с положительными коэффициентами;L∈R n is an unknown stationary vector that forms the scalar output of the control object and satisfies the condition: polynomial l (s) = l n s n-1 + l n-1 s n-2 + ... + l 2 s + l 1 is Hurwitz with positive odds;
li, i=1, 2, …, n - элементы вектора L;l i , i = 1, 2, ..., n are the elements of the vector L;
* - символ транспонирования;* - transpose symbol;
c(y, t) - векторная функция видаc (y, t) is a vector function of the form
b=b0 - стационарный вектор управления;b = b 0 - stationary control vector;
cn(y, t) - некоторая нелинейная функция, составленная относительно выхода объекта;c n (y, t) is a certain nonlinear function composed with respect to the output of the object;
f*(t)=b0fn(t)[0, …, 0, fn(t)] - вектор внешних возмущений с элементом, ограниченным по величинеf * (t) = b 0 f n (t) [0, ..., 0, f n (t)] is the vector of external perturbations with an element limited in magnitude
fпер(t)=f(t+T) и fнепер(t) - периодическая и непериодическая составляющие возмущения соответственно;f per (t) = f (t + T) and f neper (t) are the periodic and non-periodic components of the disturbance, respectively;
u(t)∈R - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее соотношениюu (t) ∈R is a scalar control action satisfying the relation
где k(t) - настраиваемый коэффициент;where k (t) is a custom coefficient;
θ(t)=θ(t-T)+z(t), θ(s)=0, s∈[-T, 0] - выход генератора периодических сигналов;θ (t) = θ (t-T) + z (t), θ (s) = 0, s∈ [-T, 0] is the output of the periodic signal generator;
T=const>0;T = const> 0;
z(t) - сигнал рассогласования между задающим воздействием и выходом объекта (ошибка регулирования);z (t) is the error signal between the driving action and the output of the object (control error);
s - комплексная переменная;s is a complex variable;
uроб(t) - робастная часть регулятора.u rob (t) is the robust part of the controller.
С помощью критерия гиперустойчивости В.М. Попова можно показать, что обеспечение устойчивости системы регулирования (1)-(4) достигается за счет синтеза алгоритма настройки коэффициента k(t) и определения явного вида робастной составляющей регулятора следующим образом:Using the criterion of hyperstability V.M. Popov can show that the stability of the control system (1) - (4) is achieved by synthesizing the algorithm for setting the coefficient k (t) and determining the explicit form of the robust component of the controller as follows:
где α0, α1, α2=const>0 - некоторые числа;where α 0 , α 1 , α 2 = const> 0 are some numbers;
φ=const>0 - величина зоны нечувствительности.φ = const> 0 is the value of the dead band.
Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.
Сигнал y с выхода объекта управления 1 подается на вход первого осциллографа 2, на второй вход блока сравнения 3, а также на вход блока выделения модуля 15. На первый вход блока сравнения 3 поступает выходной сигнал r блока задающего воздействия 5, который также идет на вход второго осциллографа 4. Сигнал z с выхода блока сравнения 3 одновременно подается на вход третьего осциллографа 6, на первый вход первого блока суммирования 7, на вход блока зоны нечувствительности 11, на второй вход третьего умножителя 16, а также с соответствующим коэффициентом на первый вход второго блока суммирования 17. Выходной сигнал первого блока суммирования 7 uпер поступает на вход четвертого осциллографа 9, на первый вход первого умножителя 8, на второй вход второго умножителя 12 и на вход блока задержки 10, сигнал с выхода которого идет на второй вход первого блока суммирования 7. Выходной сигнал блока зоны нечувствительности 11 подается на первый вход второго умножителя 12, сигнал с выхода которого с соответствующим коэффициентом поступает на вход интегратора 13. Сигнал k с выхода интегратора 13 идет на второй вход первого умножителя 8, а также на вход пятого осциллографа 14. Выходной сигнал блока выделения модуля 15 с соответствующим коэффициентом поступает на первый вход третьего умножителя 16, сигнал с выхода которого подается на второй вход второго блока суммирования 17. Выходной сигнал uроб второго блока суммирования 17 одновременно идет на вход шестого осциллографа 18 и второй вход третьего блока суммирования 19, на первый вход которого подается сигнал с выхода первого умножителя 8. Сигнал u с выхода третьего блока суммирования 19 одновременно поступает на вход объекта управления 1 и на вход седьмого осциллографа 20.The signal y from the output of the
Технический результат заключается в обеспечении стабильного функционирования периодической системы управления динамическим объектом с непериодическими и нелинейными коэффициентами.The technical result consists in ensuring the stable functioning of a periodic control system for a dynamic object with non-periodic and non-linear coefficients.
Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.This device can be implemented industrially based on a standard elemental base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144143/08U RU140872U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013144143/08U RU140872U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU140872U1 true RU140872U1 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=50779946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013144143/08U RU140872U1 (en) | 2013-10-01 | 2013-10-01 | SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU140872U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170156U1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | A simulator of a combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite nonlinear objects of periodic action |
RU184987U1 (en) * | 2018-02-28 | 2018-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Simulator of a nonlinear robust control system for non-affine non-stationary objects with a delay of a neutral type |
RU192059U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | A simulator of an adaptive-periodic system for nonlinear objects with a delay as in a control circuit with a self-adjusting block of dynamic correction |
RU192058U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Simulator combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite non-linear objects of periodic action with delay |
-
2013
- 2013-10-01 RU RU2013144143/08U patent/RU140872U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170156U1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | A simulator of a combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite nonlinear objects of periodic action |
RU184987U1 (en) * | 2018-02-28 | 2018-11-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Simulator of a nonlinear robust control system for non-affine non-stationary objects with a delay of a neutral type |
RU192059U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | A simulator of an adaptive-periodic system for nonlinear objects with a delay as in a control circuit with a self-adjusting block of dynamic correction |
RU192058U1 (en) * | 2019-05-07 | 2019-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" | Simulator combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite non-linear objects of periodic action with delay |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU140872U1 (en) | SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION | |
SG11201902639VA (en) | Control device for active filter | |
MX352790B (en) | System and method of compensating power factor for electrical loads. | |
EP2897019A1 (en) | Power control device and power control method | |
RU2474858C1 (en) | Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer | |
RU137806U1 (en) | SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS WITH DELAY IN PERIODIC MODES | |
Pisano et al. | Continuous finite-time stabilization for some classes of fractional order dynamics | |
RU162695U1 (en) | SIMULATOR OF A COMBINED ADAPTIVE PENDULUM CONTROL SYSTEM | |
Wu et al. | Estimator-based output-feedback stabilization of linear multi-delay systems using SOS | |
Krishnamurthy et al. | Prescribed-time stabilization of nonlinear systems with uncertain input gain and non-vanishing disturbances | |
CN113937997A (en) | Method, device and equipment for correcting current waveform of frequency conversion equipment | |
RU170156U1 (en) | A simulator of a combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite nonlinear objects of periodic action | |
NZ767831A (en) | Device, system and method for controlling electrical loads | |
RU2427870C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2540848C2 (en) | Adaptive robust control system for apriori undefined nonstationary dynamic objects | |
RU192058U1 (en) | Simulator combined adaptive control system for structurally parametrically indefinite non-linear objects of periodic action with delay | |
RU2530277C1 (en) | Adaptive control system for priori unclassified objects of periodic action with time lagging | |
RU2622674C1 (en) | Combined adaptive control system with filter-corrector for priori uncertain dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2405182C1 (en) | Adaptive control system with state variable observer for lagging object | |
RU2427869C1 (en) | Self-adjusting control system for objects with control delay | |
KR101878026B1 (en) | Charging control method for electric vehicle | |
Kiselev et al. | Optimal resource distribution program in a two-sector economic model with a Cobb-Douglas production function with distinct amortization factors | |
RU184245U1 (en) | Simulator of a nonlinear robust control system for non-affine non-stationary objects with state delay | |
RU192059U1 (en) | A simulator of an adaptive-periodic system for nonlinear objects with a delay as in a control circuit with a self-adjusting block of dynamic correction | |
RU2620726C1 (en) | Adaptive control system with filter-corrector for the aorrially uncertainty dynamic objects with periodic coefficients |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140523 |