RU1827664C - Self-adjusting control system with standard model - Google Patents

Self-adjusting control system with standard model

Info

Publication number
RU1827664C
RU1827664C SU904834188A SU4834188A RU1827664C RU 1827664 C RU1827664 C RU 1827664C SU 904834188 A SU904834188 A SU 904834188A SU 4834188 A SU4834188 A SU 4834188A RU 1827664 C RU1827664 C RU 1827664C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
inputs
blocks
outputs
Prior art date
Application number
SU904834188A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Яковлевич Лащев
Original Assignee
А.Я.Лащев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by А.Я.Лащев filed Critical А.Я.Лащев
Priority to SU904834188A priority Critical patent/RU1827664C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1827664C publication Critical patent/RU1827664C/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к системам управлени . Цель изобретени  - повышение точности системы -достигаетс  тем, что система дополнительно содержит два блока возведени  в степень, последовательно соединенные первый дифференциатор, третий блок умножени  и второй дифференциатор, четвертый блок умножени  и четвертый дифференциатор и последовательно соединенные п тый дифференциатор и третий сумматор. 1 ил.The invention relates to control systems. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the system, this is achieved by the fact that the system further comprises two exponentiation blocks, a first differentiator, a third multiplier and a second differentiator, a fourth multiplier and a fourth differentiator and a fifth differentiator and a third adder connected in series. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к системам управлени , а именно к системам управлени  нестационарным объектом с эталонной моделью , синтезированной на основе второго метода Л пунова.The invention relates to control systems, and in particular, to control systems for a non-stationary object with a reference model synthesized based on the second L Punov method.

Цель изобретени  - повышение точности системы управлени  нестационарным объектом.The purpose of the invention is to improve the accuracy of a non-stationary object control system.

Эта цель достигаетс  тем, что самонастраивающа с  система управлени  с эталонной моделью дополнительно содержит матричный усилитель, сумматор, п ть дифференциаторов , два блока возведени  в степень и два умножител .This goal is achieved in that a self-tuning control system with a reference model further comprises a matrix amplifier, an adder, five differentiators, two exponentiation units and two multipliers.

Рассмотрим нестационарный объект управлени  дл  простоты и первого пор дка, но не тер   в общности:Consider a non-stationary control object for simplicity and first order, but do not lose generality:

(р -a(t) р + b(t)gi(p -a (t) p + b (t) gi

0)0)

где k(x) и nr)(t) - переменные параметры, настраиваемые при помощи блока настройки,where k (x) and nr) (t) are variable parameters that can be configured using the tuner,

g(t) - входной сигнал.g (t) is the input signal.

Из (1) и (2) запишем уравнение системы управлени From (1) and (2) we write the equation of the control system

(t) + k(t)b(t) p+b(t)m(t)g. (3) Выберем уравнение эталонном модели(t) + k (t) b (t) p + b (t) m (t) g. (3) We choose the equation of the reference model

лl

(р р м + bg(4)(p p m + bg (4)

где a, b const Оwhere a, b const О

р м(т.) - выходной сигнал модели. Обозначимp m (t.) - the output signal of the model. Denote

ИAND

0000

го -ч оgo about

f-a(t) + k(t)b(t) + a Д k(t) b(t)m(t) - b - A m(t)f-a (t) + k (t) b (t) + a Д k (t) b (t) m (t) - b - A m (t)

(5)(5)

где (f (t) - выход объекта управлени , g1(t) - управление, where (f (t) is the output of the control object, g1 (t) is the control,

a(t), b(t) - переменные коэффициенты.a (t), b (t) are variable coefficients.

А управление представим в видеAnd the management is presented in the form

gi(t)k(t) p+m(t)g,gi (t) k (t) p + m (t) g,

(2)(2)

Тогда с учетом (5) из (3) и (4) запишемThen, taking into account (5), from (3) and (4) we write

aefaef

уравнение дл  ошибки Ј - р (t) - f M(t): Ј -а е + A k(t) p + A m(t)g (6)the equation for the error is Ј - p (t) - f M (t): Ј -a e + A k (t) p + A m (t) g (6)

31827664 А31827664 A

Обозначим2rH dfed) VDenote 2rH dfed) V

ДгптрМедГ11 egdt.DgptrMedG11 egdt.

в - A k(t) (p + Д m(t)g a s + e (7)toc - A k (t) (p + Д m (t) g a s + e (7) to

.пс где е a Ј + k .ps where e a Ј + k

Выберем функцию Л пунова5 д д и д .We choose the function A Punova 5 d d and d.

v - 0 5(e2 + ктр2 + A mTp2),(8) AmH(t), а значение настраиваемых параvv . . метров регул тора представим в видеv - 0 5 (e2 + ktr2 + A mTp2), (8) AmH (t), and the value of customizable pairs is vv. . meters of the torus can be represented as

где AktP{t) и A mTp(t) - требуемые значе-(д irfrt - |сЫ - A Ut)where AktP (t) and A mTp (t) are the required values (g irfrt - | cЫ - A Ut)

ни  текущих параметрических отклонений,1и А V. л А , Ak(t) и A m(t) соответственно, и запишемСА mw А no current parametric deviations, 1 and A V. l A, Ak (t) and A m (t), respectively, and write SA mw A

производную функцию Л пунова05)derivative function A Punova05)

л j. л 2 л1 .1. л т Am /тЕсли записать значени  AkH(t) иl j. l 2 l1 .1. l Am / t If we write the values AkH (t) and

v ее + Дкто AKTD+ Дттр Дттр () ,v her + DKTO AKTD + Dttr Dttr (),

н vм и v 5 A mM(t) через их текущие значени n vm and v 5 A mM (t) through their current values

Значение производной е найдем из (7)Л . м , м л (. -.We find the value of the derivative e from (7) A. m, m l (. -.

в следующем виде J« ,|f S((I)in the following form Jα, | f S ((I)

е - Ak,P « + Д k,p p + Д Л,Р0 Д+ nhpg и с (,5) (,6) и (5) запишем при ( Дe - Ak, P «+ Д k, p p + Д Л, Р0 Д + nhpg and with (, 5) (, 6) and (5) we write for (Д

/ммпорциональном законе в контуре адаптации/ mm proportional law in the adaptation circuit

С учетом (10) запишем производнуюfaW + А ЙЬ 1® A k(t)b(t) - а + A k(t),In view of (10), we write the derivative φW + А Ь 1® A k (t) b (t) - а + A k (t),

v -e( AkTp Aktp +А rfhpa-f А 25 (b(tXm(t)- Я ) Am(t) b+ Д m(t}v -e (AkTp Aktp + А rfhpa-f А 25 (b (tXm (t) - Я) Am (t) b + Д m (t}

mTpg) + Akrp AkTp+ A mTp Аттр 0У mTpg) + Akrp AkTp + A mTp Attr 0U

vvvv v В разомкнутом контуре адаптации ошибкиvvvv v Open loop error adaptation

гл .чAk(t) и Д m(t) можно записать в виде Ch. Ak (t) and Д m (t) can be written in the form

Если теперь положить значение 0 в виде 30 b(t) + k (b)b(t) + а - A k(t) - vI b{t}m(t0) - b Am(t),If we now put the value 0 in the form 30 b (t) + k (b) b (t) + a - A k (t) - vI b {t} m (t0) - b Am (t),

t(18)t (18)

v « -0,5(e pfn + (eg)2 + AkTp J A ktpdt+ а в замкнутом из (17) получим дл  Д k3(t) иv "-0.5 (e pfn + (eg) 2 + AkTp J A ktpdt + and in closed from (17) we obtain for Д k3 (t) and

«оAm3(t)"OAm3 (t)

tvtv

+ AmTp / AmTpdt (12) + AmTp / AmTpdt (12)

toto

тщттcrest

n 1,2n 1,2

Ak3(t)Ak3 (t)

Ak(t)Ak (t)

.- Am(t).- Am (t)

то необходимо, чтобы выполн лись равен .- Am(t)it is necessary that the equal is fulfilled .- Am (t)

40 40

ГД Д -AkTpee,(19)DG D-AkTpee, (19)

/ Д гптоД Anhpeg,В случае пропорционально-дифференf t циально-интегрального закона в контуре/ Д гптоД Anhpeg, In the case of proportional-differential differential-integral law in the circuit

J AkTp /fikrpdt - Д krpee,адаптации при изменении входного сигналаJ AkTp / fikrpdt - Д krpee, adaptations when changing the input signal

to45 g(t) и параметров объекта управлени  a(t) иto45 g (t) and parameters of the control object a (t) and

А V . дд b(t) в последнем будут как статическа , такA v. dd b (t) in the latter will be both static and

ДттрПттрЛ-- А ттред.и Динамическа  ошибка, поэтому можноDttrPttrL-- And so on. And dynamic error, so you can

е k --fe ep)2t 1сформулировать следующее утверждение:e k --fe ep) 2t 1 formulate the following statement:

еа Дт ТР ЧеагпРассмотренна  адаптивна  системе упV .п 50 равлени  будет устойчива, если отклонени ea Dt TR Cheagp The considered adaptive control system VV. 50 will be stable if deviations

параметров Дка(0и Д m3(t) будут таковы, И9 (13) немедленно получим алгоритмы что система с параметрамиparameters Дка (0 and Д m3 (t) will be such, And9 (13) we will immediately receive algorithms that the system with parameters

параметровi . .parameters i. .

i-a+ Ak3(t) a3(t).i-a + Ak3 (t) a3 (t).

( .. ,55 |ь+ Am3(t)b3(t)(.., 55 | b + Am3 (t) b3 (t)

Д kTp - -{е у))201 - Я- / (е p}di (14)(20)Д kTp - - {е у)) 201 - Я- / (е p} di (14) (20)

обудет удовлетвор ть услови м устойчивости will satisfy the conditions of stability

Раусса - Гурвица.Raussa - Hurwitz.

Таким образом, алгоритмы (14) позвол ютThus, algorithms (14) allow

тщттcrest

Ak3(t)Ak3 (t)

Ak(t)Ak (t)

.- Am(t).- Am (t)

-обеспечить в контуре адаптации параметров ,- provide in the loop adaptation of the parameters,

-си ть ограничени  на скорость изменени  параметров объекта управлени .-to limit the rate of change of the parameters of the control object.

О сказанном свидетельствует производна  функци  Л пунова (12), котора  непосредственно показывает сходимость алгоритмов (14) как по сигнальному рассогласованию , так и по параметрическим.This is evidenced by the derivative function of A Punov (12), which directly shows the convergence of algorithms (14) both in signal mismatch and in parametric.

Синтез алгоритмов (14) проведен дл  случа , когда подстраиваютс  как нули (t), так и полюса (2, 3).Algorithms (14) were synthesized for the case where both zeros (t) and poles (2, 3) are adjusted.

Кроме того, при синтезе алгоритмов (14) не требуетс  решать систему уравнений дл  определени  составл ющих матрицы Р (2, 3), что существенно упрощает синтез,In addition, in the synthesis of algorithms (14), it is not necessary to solve a system of equations for determining the components of the matrix P (2, 3), which greatly simplifies the synthesis,

На чертеже представлена функциональна  схема системы управлени , где прин ты следующие обозначени : блоки сравнени  1,2, сумматоры 3,4,5, дифференциаторы 6. 7, 8, 9, 10, усилители 11, 12,13, интеграторы 14,15, блоки умножени  16,1 18,19, блоки с переменным коэффициентом усилени  20, 21, нестационарный объект управлени  22, эталонна  модель 23, блоки 24 и 25 возведени  в степень.The drawing shows a functional diagram of the control system, where the following notation is accepted: comparison blocks 1,2, adders 3,4,5, differentiators 6. 7, 8, 9, 10, amplifiers 11, 12,13, integrators 14,15. multiplication blocks 16.1 18.19, variable gain blocks 20, 21, non-stationary control object 22, reference model 23, power blocks 24 and 25.

Система работает следующим образом .The system operates as follows.

Входной сигнал g(t) поступает на вход блока 1 сравнени , на второй вход которого через блок 20 с переменным коэффициентом усилени  поступает выходной сигнал р($ объекта управлени . Сигнал ошибки управлени  с выхода блока 1 сравнени  через блок 21 с переменным коэффициентом усилени  в качестве управлени  поступает на вход объекта 22 управлени .The input signal g (t) is input to the comparison unit 1, to the second input of which, through the variable gain block 20, the output signal p ($ of the control object is received. The control error signal from the output of the comparison block 1 through the variable gain 21 is control is input to the control object 22.

Сигнал g(t) поступает также на через эталонную модель 23 системы на вычитающий вход блока 2 сравнений, где сравниваетс  с выходным сигналом объекта р (т.).The signal g (t) is also transmitted through the reference model 23 of the system to the subtracting input of the comparison unit 2, where it is compared with the output signal of the object p (i.e.).

Сигнал нев зки с выхода блока сравнени  2 Ј (t) служит дл  формировани  сигналов настройки параметров k(t) и m(t). Смысл установки блоков функциональной схемы 8, 9, 10, 11, 3, 4, 13. 15, 18. 19 и 25  сен из алгоритма адаптации параметров - первое уравнение системы уравнений (14), а второе уравнение этой системы реализуют блоки 5, 6, 7, 12, 14, 16, 17, 24 и св зи между ними.The discrepancy signal from the output of the comparator 2 Ј (t) serves to generate tuning signals for the parameters k (t) and m (t). The meaning of installing blocks of the functional diagrams 8, 9, 10, 11, 3, 4, 13. 15, 18. Sep 19 and 25 from the parameter adaptation algorithm is the first equation of the system of equations (14), and the second equation of this system is implemented by blocks 5, 6 , 7, 12, 14, 16, 17, 24 and the connections between them.

С выходов сумматоров на входы настройки соответственно Д тн(0 поступают на входы настройки соответственно блоковFrom the outputs of the adders to the settings inputs, respectively, D tn (0 go to the settings inputs, respectively blocks

20и 21 с переменным коэффициентом усилени . Коэффициенты усилени  блоков 20 и20 and 21 with a variable gain. The gain of the blocks 20 and

21настраиваютс  таким образом, чтобы скомпенсировать параметрические отклонени  Дк(т.) и Д m(t), которые будут равны нулю, когда е О21 are adjusted in such a way as to compensate for the parametric deviations Дк (т.) And Д m (t), which will be equal to zero when е О

Claims (1)

Формула изобретени The claims Самонастраивающа с  система управлени  с эталонной моделью, содержаща  5 эталонную модель, выход которой соединен с входом системы и первым входом первого блока умножени , выход которого соединен с входом первого интегратора, выход первого блока с переменным коэффициентом уси10 лени  подключен к первому входу первого блока сравнени ,объект управлени , выход которого  вл етс  выходом системы, второй блок сравнени , подключенный первым входом ic выходу эталонной модели, второйA self-adjusting control system with a reference model, comprising a 5 reference model, the output of which is connected to the input of the system and the first input of the first multiplier unit, the output of which is connected to the input of the first integrator, the output of the first unit with a variable gain of 10 is connected to the first input of the first comparison unit, the control object, the output of which is the output of the system, the second comparison unit connected by the first input ic to the output of the reference model, the second 5 блок умножени , подключенный выходом к входу второго интегратора, два усилител  и второй блок с переменным коэффициентом усилени , отличающа с  тем, что, в нее введены п ть дифференциаторов, три5 a multiplication unit connected by an output to the input of the second integrator, two amplifiers and a second unit with a variable gain, characterized in that, five differentiators are inserted into it, three 0 сумматора, два блока возведени  в степень, третий и четвертый блоки умножени  м третий усилитель, вход системы соединен с входом первого дифференциатора и вторым входом пеоеого блока сравнени , подклю5 ценного выходом через второй блок с переменным коэффициентом усилени  к входу объекта управление, выход которого соединен с первым входом второго блока умножени , информационным входом первого0 adder, two exponentiation blocks, the third and fourth blocks of multiplication, the third amplifier, the input of the system is connected to the input of the first differentiator and the second input of its comparison unit, connected by a valuable output through the second block with a variable gain to the input of the control object, the output of which is connected with the first input of the second block of multiplication, the information input of the first 0 блока с переменным коэффициентом усилени , входом второго дифференциатора и вторым входом второго блока сравнени , выход которого через третий усилитель и третий дифференциатор подключен соот5 ветствеьно к первому и второму входам первого сумматора, выходы первого и второго дифференциаторов подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого блоков умножени , вторые входы кото0 рых подключены к выходу первого сумматора и вторым входам первого и второго блоков умножени , подключенных выходами через первый и второй блоки возведени  в степень к входам соответст5 веино первого и второго усилителей, выходы третьего и четвертого блоков умножени  подключены к входам соответственно четвертого и п того дифференциаторов, выходы которых соединены с первыми входами0 unit with a variable gain, the input of the second differentiator and the second input of the second comparison unit, the output of which through the third amplifier and the third differentiator is connected respectively to the first and second inputs of the first adder, the outputs of the first and second differentiators are connected to the first inputs of the third and fourth blocks, respectively multiplication, the second inputs of which are connected to the output of the first adder and the second inputs of the first and second multiplication blocks, connected by the outputs through the first and second blocks and exponentiation sootvetst5 Wein to the inputs of the first and second amplifiers, the outputs of the third and fourth multiplying units, respectively connected to the inputs of the fourth and fifth differentiators, the outputs of which are connected to first inputs 0 соответственно второго и третьего сумматоров , подключенных выходами к управл ющим входам соответственно второго и первого блоков с переменным коэффициентом усиление, второй и третий входы второ5 го сумматора подключены к выходам первого усилител  и первого интегратора соответственно, второй и третий входь- третьего сумматора подключены к выходам второго усилител  и второго интегратора соответственно .0, respectively, of the second and third adders, connected by the outputs to the control inputs of the second and first blocks with a variable gain, respectively, the second and third inputs of the second 5 adder are connected to the outputs of the first amplifier and the first integrator, respectively, the second and third input of the third adder are connected to the outputs a second amplifier and a second integrator, respectively.
SU904834188A 1990-06-14 1990-06-14 Self-adjusting control system with standard model RU1827664C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834188A RU1827664C (en) 1990-06-14 1990-06-14 Self-adjusting control system with standard model

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834188A RU1827664C (en) 1990-06-14 1990-06-14 Self-adjusting control system with standard model

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1827664C true RU1827664C (en) 1993-07-15

Family

ID=21518127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904834188A RU1827664C (en) 1990-06-14 1990-06-14 Self-adjusting control system with standard model

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1827664C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Борцов Ю.А., Пол ков Н.Д . Путов В.В. Электро-механические системы с адаптивным и модальным управлением. Л.: Энерго- атомиздат, 1984, с. 107, рис. 4.3. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. Robust Kalman filtering for discrete-time systems with measurement delay
GB1513054A (en) Circuit for cancelling echo signals
RU1827664C (en) Self-adjusting control system with standard model
GB1460368A (en) Digital filter
US3980872A (en) Digital filter for electrical signals
JPH0793295A (en) Method and system for approximation of nonlinear function
GB1256405A (en) Adaptive delay line equaliser
Rohini et al. A crystal view on the design of FIR filter
JPH0310425A (en) Transversal filter control circuit
SU813356A1 (en) Adaptive regulating system
SU1550514A1 (en) Wave-type digital integrator
RU2096911C1 (en) Digital filter
RU2003165C1 (en) System for control of non-stationary object with restorable status vector
RU2003160C1 (en) Self-adapting control system
SU1084736A1 (en) Quantized filter
SU434377A1 (en) COMPUTER DEVICE
SU1184099A1 (en) Adaptive interference compensator
KR970004196B1 (en) Noise deleting apparatus of tv
KR0136370Y1 (en) Equalizer
JPS5952361A (en) Arithmetic system for picture signal processing
SU1108617A1 (en) Method and device for adaptive correcting of intersymbol distortions
JPH03254211A (en) Nonlinear distortion compensation circuit for high output amplifier
SU1545332A1 (en) Demodulator of phase-manipulated signals with interference compensation
SU1451722A1 (en) Correlation meter
SU1478225A1 (en) Correlometer