RU2148269C1 - Adaptive control system for neutral-delay objects - Google Patents
Adaptive control system for neutral-delay objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2148269C1 RU2148269C1 RU98124057A RU98124057A RU2148269C1 RU 2148269 C1 RU2148269 C1 RU 2148269C1 RU 98124057 A RU98124057 A RU 98124057A RU 98124057 A RU98124057 A RU 98124057A RU 2148269 C1 RU2148269 C1 RU 2148269C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- multiplier
- input
- output
- unit
- inputs
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления объектами с запаздыванием по состоянию нейтрального типа, причем параметры объекта - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины. The invention relates to technical cybernetics and can be used in object control systems with a delay as a neutral type, and the object parameters are unknown constant or slowly varying in time.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самонастраивающаяся система управления для объектов с запаздыванием, содержащая первый блок задания коэффициентов, блок запаздывания, последовательно соединенные первый блок суммирования, первый умножитель, первый интегратор, второй умножитель, выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами первого блока задания коэффициентов и соответствующими входами блока запаздывания, входы первого блока суммирования соединены с соответствующими выходами первого блока задания коэффициентов, выход первого блока суммирования подключен ко вторым входам первого и второго умножителей и входом третьего умножителя, выход первого умножителя связан с входом первого интегратора, выход которого подключен ко второму входу второго умножителя, выходы блока запаздывания соединения с соответствующими входами второго блока задания коэффициентов, выходы которого связаны с соответствующими входами второго блока суммирования, выход которого подключен ко второму входу третьего умножителя и к входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с входом второго интегратора, выход которого связан с вторым входом четвертого умножителя, выход которого подключен ко входу третьего блока суммирования, второй вход которого связан с выходом второго умножителя, а выход подключен ко входу объекта регулирования. The closest technical solution to the proposed one is a self-adjusting control system for objects with delay, containing the first block for setting coefficients, block for delay, series-connected first block of summation, the first multiplier, the first integrator, the second multiplier, the outputs of the control object are connected to the corresponding inputs of the first block for setting the coefficients and the corresponding inputs of the delay unit, the inputs of the first summing unit are connected to the corresponding outputs of the first of the second coefficient setting block, the output of the first summing block is connected to the second inputs of the first and second multipliers and the input of the third multiplier, the output of the first multiplier is connected to the input of the first integrator, the output of which is connected to the second input of the second multiplier, the outputs of the connection delay unit with the corresponding inputs of the second task block coefficients, the outputs of which are connected with the corresponding inputs of the second summing unit, the output of which is connected to the second input of the third multiplier and to the input of the fourth th multiplier, the output of the third multiplier is connected to the input of the second integrator, the output of which is connected to a second input of the fourth multiplier, whose output is connected to the input of a third summing unit, a second input of which is connected to the output of the second multiplier, and an output connected to the input of the controlled object.
Недостатком этой системы являются узкие функциональные возможности системы, так как система не может работать с объектами, обладающими запаздыванием нейтрального типа, и необходимость выбора и задания элементов числового вектора настройки параметров регулятора в условиях априорной неопределенности, что, как правило, представляет собой сложную задачу, решение которой существенно затрудняется с ростом размерности систем управления. В такой ситуации самонастройка вектора параметров является наиболее целесообразным, а в ряде случаев и единственно возможным подходом к построению систем управления, устойчиво работоспособных в условиях априорной неопределенности. The disadvantage of this system is the narrow functionality of the system, since the system cannot work with objects having a delay of a neutral type, and the need to select and set elements of a numerical vector for adjusting controller parameters under a priori uncertainty conditions, which, as a rule, is a difficult problem which is significantly hampered by an increase in the dimension of control systems. In such a situation, self-tuning of the parameter vector is the most appropriate, and in some cases the only possible approach to the construction of control systems that are stably operable under conditions of a priori uncertainty.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы. The aim of the invention is to expand the functionality of the system.
Поставленная цель достигается тем, что, вводя в систему первые умножители, блоки вычисления модуля, первые интеграторы и вторые умножители, второй блок запаздывания, блок дифференцирования, первый блок суммирования, получают в системе новую функцию, которая заключается в том, что теперь система может работать с объектами, обладающими запаздыванием нейтрального типа, и элементы числового вектора настройки параметров регулятора будут настраиваться, что обеспечивает условие нормального функционирования системы. This goal is achieved by the fact that by introducing into the system the first multipliers, module calculation units, first integrators and second multipliers, the second delay unit, the differentiation unit, the first summing unit, get a new function in the system, which consists in the fact that the system can now work with objects having a delay of a neutral type, and elements of a numerical vector for adjusting controller parameters will be tuned, which ensures the normal functioning of the system.
На чертеже представлена блок - схема системы. The drawing shows a block diagram of the system.
Система содержит объект управления 1, первый блок задания коэффициентов 2, первые умножители 3i (i = l, m), блоки вычисления модуля 4i (i = l, m), первые интеграторы 5i (i = l, m), вторые умножители 6i (i = l, m), первый блок суммирования 7, второй блок суммирования 8, первый блок запаздывания 9, третий умножитель 10, второй интегратор 11, четвертый умножитель 12, второй блок задания коэффициентов 13, третий блок суммирования 14, блок дифференцирования 15, второй блок запаздывания 16, пятый умножитель 17, третий интегратор 18, шестой умножитель 19, четвертый сумматор 20.The system contains the control object 1, the first block for setting the coefficients 2, the first multipliers 3 i (i = l, m), the blocks for calculating the module 4 i (i = l, m), the first integrators 5 i (i = l, m), the second multipliers 6 i (i = l, m), the first summing block 7, the second summing block 8, the first delay block 9, the third multiplier 10, the second integrator 11, the fourth multiplier 12, the second block for setting coefficients 13, the third summing block 14, block differentiation 15, the second delay unit 16, the fifth multiplier 17, the third integrator 18, the sixth multiplier 19, the fourth adder 20.
Динамика процессов в объекте управления описывается уравнениями состояния и выхода
τ = max{τ1,τ2}
где X - n-мерный вектор состояния;
Y - m-мерный вектор выходных измеряемых координат;
U - скалярное управляющее воздействие;
φ(S) - начальная вектор-функция;
τ1> 0, τ2> 0 - постоянные запаздывания;
A, D1, D2, L, b - матрицы и вектор размерностей (nxn), (nxn), (nxn), (mxn), (nxl) соответственно, зависящие от вектора неизвестных параметров ξ ∈ Θ; Θ - известное множество возможных значений вектора ξ.
К объекту подключен регулятор
где g1, χ2, χ3 - настраиваемые параметры регулятора, вектор и скаляры соответственно;
g2, g3 - числовые векторы.The dynamics of processes in the control object is described by equations of state and output
τ = max {τ 1 , τ 2 }
where X is the n-dimensional state vector;
Y is the m-dimensional vector of the output measured coordinates;
U is the scalar control action;
φ (S) is the initial vector function;
τ 1 > 0, τ 2 > 0 - delay constants;
A, D 1 , D 2 , L, b are matrices and a vector of dimensions (nxn), (nxn), (nxn), (mxn), (nxl), respectively, depending on the vector of unknown parameters ξ ∈ Θ; Θ is the known set of possible values of the vector ξ.
A controller is connected to the object
where g 1 , χ 2 , χ 3 - adjustable controller parameters, vector and scalars, respectively;
g 2 , g 3 are numerical vectors.
Параметры регулятора настраиваются в соответствии с алгоритмами адаптации
Система функционирует следующим образом.Controller parameters are adjusted in accordance with adaptation algorithms.
The system operates as follows.
Сигналы с выхода объекта регулирования 1 одновременно поступают на соответствующие входы первого 2 и второго 13 блока задания коэффициентов. Сигнал с выхода сумматора 7 поступает на вторые входы каждого первого умножителя 3i (i = l, m). На первые входы каждого первого умножителя 3i поступают соответствующие сигналы yi с выхода объекта регулирования 1. С выходов каждого первого 3i умножителя сигналы g1yyi поступают на входы соответствующих блоков вычисления модуля 4i (i = l, m), где вычисляются их абсолютные значения. С выходов блоков вычисления модуля 4i сигналы поступают на входы соответствующих интеграторов 5i (i = l, m). Сигналы gli с выходов интеграторов поступают на первые входы каждого соответствующего умножителя 6i (i = l, m). На вторые входы умножителей 6i поступают соответствующие сигналы yi с выходов объекта регулирования 1. С выходов вторых блоков умножителей 6i сигналы поступают на входы первого сумматора 7, где складываются между собой. Сигнал с выхода сумматора 7 g1y поступает на второй вход третьего умножителя 10, на второй вход пятого умножителя 17 и на первый вход четвертого сумматора. В первом блоке 2 задания коэффициентов происходит умножение сигнала yi на коэффициент g2i. Сигналы с выходов первого блока 2 задания коэффициентов поступают на соответствующие входы второго сумматора 8, где складываются. Сигнал g2y с выхода второго сумматора 8 поступает на вход первого блока запаздывания 9. В первом блоке 9 запаздывания происходит задержка сигнала на время τ1. Сигнал g2y(t-τ1) с выхода первого блока 9 запаздывания поступает на второй вход четвертого умножителя 12 и на первый вход третьего умножителя 10. Сигнал χ2 с выхода третьего умножителя 10 поступает на вход второго интегратора 11, где интегрируется. Сигнал χ2 с выхода второго интегратора 11 поступает на первый вход четвертого умножителя 12, где умножается на сигнал с выхода первого блока 9 запаздывания. Сигнал χ2g2y(t-τ1) с выхода четвертого умножителя 12 поступает на второй вход четвертого сумматора 20. Во втором блоке 13 задания коэффициентов происходит умножение сигнала yi на коэффициент g3i. Сигналы с выходов второго блока 13 задания коэффициентов поступают на соответствующие входы третьего сумматора 14, где складываются. Сигнал yg3 с выхода третьего сумматора 14 поступает на вход блока 15 дифференцирования, где дифференцируется. Сигнал g3y с выхода блока 15 дифференцирования поступает на вход второго блока 16 запаздывания. Сигнал g3y(t-τ2) с выхода второго блока 16 запаздывания поступает на второй вход шестого умножителя 19 и на первый вход пятого умножителя 17. Сигнал χ3 с выхода пятого умножителя 17 поступает на вход третьего интегратора 18, где интегрируется. Сигнал с выхода третьего интегратора 18 поступает на первый вход шестого умножителя 19, где умножается на сигнал с выхода второго блока 16 запаздывания. Сигнал χ3g3y(t-τ2) с выхода шестого умножителя 19 поступает на третий вход сумматора 20. В сумматоре 20 происходит сложение всех сигналов, поступающих на входы этого блока. Сигнал u = g1y+χ2g2y(t-τ1)+χ3g3y(t-τ2) с выхода сумматора 20 поступает на вход объекта 1 регулирования.The signals from the output of the regulation object 1 simultaneously arrive at the corresponding inputs of the first 2 and second 13 block of the coefficient setting. The signal from the output of the adder 7 is supplied to the second inputs of each first multiplier 3 i (i = l, m). The first inputs of each first multiplier 3 i receive the corresponding signals y i from the output of the control object 1. From the outputs of each first 3 i multiplier, the signals g 1 yy i go to the inputs of the corresponding blocks of the calculation of module 4 i (i = l, m), where they are calculated their absolute values. From the outputs of the blocks of the calculation module 4 i signals arrive at the inputs of the corresponding integrators 5 i (i = l, m). The signals g li from the outputs of the integrators are fed to the first inputs of each corresponding multiplier 6 i (i = l, m). The second inputs of the multipliers 6 i receive the corresponding signals y i from the outputs of the control object 1. From the outputs of the second blocks of the multipliers 6 i, the signals are fed to the inputs of the first adder 7, where they are added together. The signal from the output of the adder 7 g 1 y goes to the second input of the third multiplier 10, to the second input of the fifth multiplier 17 and to the first input of the fourth adder. In the first block 2 of setting the coefficients, the signal y i is multiplied by the coefficient g 2i . The signals from the outputs of the first block 2 task coefficients are supplied to the corresponding inputs of the second adder 8, where they add up. The signal g 2 y from the output of the second adder 8 is fed to the input of the first delay unit 9. In the first delay unit 9, the signal is delayed by the time τ 1 . The signal g 2 y (t-τ 1 ) from the output of the first delay unit 9 goes to the second input of the fourth multiplier 12 and to the first input of the third multiplier 10. The signal χ 2 from the output of the third multiplier 10 goes to the input of the second integrator 11, where it is integrated. The signal χ 2 from the output of the second integrator 11 is fed to the first input of the fourth multiplier 12, where it is multiplied by the signal from the output of the first delay unit 9. The signal χ 2 g 2 y (t-τ 1 ) from the output of the fourth multiplier 12 is supplied to the second input of the fourth adder 20. In the second block 13 for setting the coefficients, the signal y i is multiplied by the coefficient g 3i . The signals from the outputs of the second block 13 specify the coefficients are supplied to the corresponding inputs of the third adder 14, where they add up. The signal yg 3 from the output of the third adder 14 is fed to the input of the differentiation unit 15, where it is differentiated. The signal g 3 y from the output of block 15 differentiation is fed to the input of the second block 16 delay. The signal g 3 y (t-τ 2 ) from the output of the second delay unit 16 is fed to the second input of the sixth multiplier 19 and to the first input of the fifth multiplier 17. The signal χ 3 from the output of the fifth multiplier 17 is fed to the input of the third integrator 18, where it is integrated. The signal from the output of the third integrator 18 is fed to the first input of the sixth multiplier 19, where it is multiplied by the signal from the output of the second delay unit 16. The signal χ 3 g 3 y (t-τ 2 ) from the output of the sixth multiplier 19 is fed to the third input of the adder 20. In the adder 20, all signals arriving at the inputs of this block are added. The signal u = g 1 y + χ 2 g 2 y (t-τ 1 ) + χ 3 g 3 y (t-τ 2 ) from the output of the adder 20 is fed to the input of the regulation object 1.
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 |
---|---|---|---|
RU98124057A RU2148269C1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Adaptive control system for neutral-delay objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98124057A RU2148269C1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Adaptive control system for neutral-delay objects |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2148269C1 true RU2148269C1 (en) | 2000-04-27 |
Family
ID=20214232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98124057A RU2148269C1 (en) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | Adaptive control system for neutral-delay objects |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2148269C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450301C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag |
RU2460111C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-08-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурский Государственный Университет" | Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type |
-
1998
- 1998-12-30 RU RU98124057A patent/RU2148269C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450301C2 (en) * | 2010-06-15 | 2012-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag |
RU2460111C1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-08-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурский Государственный Университет" | Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100415335B1 (en) | Source separation system | |
RU2148269C1 (en) | Adaptive control system for neutral-delay objects | |
Chen et al. | Detection of the number of signals in noise with banded covariance matrices | |
RU2282883C1 (en) | Self-adjusting control system for astatic objects with control delay | |
RU2182348C2 (en) | Adaptive control system for handling neutral delay type objects | |
RU2130636C1 (en) | Adaptive control device for objects with lag | |
RU2109317C1 (en) | Adaptive control system | |
RU2155362C1 (en) | Adaptive control system | |
RU2402798C1 (en) | Robust system for objects with delayed control | |
RU2246123C1 (en) | Self-adjusted control system for neutral-type delayed-control equipment | |
RU2379735C2 (en) | Robust control system | |
RU2170452C1 (en) | Robustic delayed object control system | |
RU2437137C2 (en) | Self-adjusting control system for astatic objects with control delay | |
RU2165639C1 (en) | Adaptive object control system incorporating delay provision | |
RU2230351C2 (en) | Adaptive control system | |
RU2281541C1 (en) | Self-tuned control system for objects with delayed control | |
RU2294004C1 (en) | Adaptive tracking system for objects with lagging of status and control | |
JPS63248218A (en) | Adaptive control filter | |
JPS59139404A (en) | Pid control method | |
RU2397531C1 (en) | Adaptive control system with standard warning for objects with several time lags | |
RU2177635C1 (en) | Indicative-adaptive system for control over objects with state lag | |
RU2459226C1 (en) | Adaptive system for controlling astatic object with delay | |
RU2220433C2 (en) | Tuning system for controlling objects with state delay and control delay | |
EP0380296B1 (en) | Adaptive Apparatus | |
RU2192030C1 (en) | Automatic control system for astatic objects with delay |