RU2427869C1 - Self-adjusting control system for objects with control delay - Google Patents

Self-adjusting control system for objects with control delay Download PDF

Info

Publication number
RU2427869C1
RU2427869C1 RU2010121954/08A RU2010121954A RU2427869C1 RU 2427869 C1 RU2427869 C1 RU 2427869C1 RU 2010121954/08 A RU2010121954/08 A RU 2010121954/08A RU 2010121954 A RU2010121954 A RU 2010121954A RU 2427869 C1 RU2427869 C1 RU 2427869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adder
input
output
multiplier
integrator
Prior art date
Application number
RU2010121954/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Леонидович Ерёмин (RU)
Евгений Леонидович Ерёмин
Лариса Владимировна Чепак (RU)
Лариса Владимировна Чепак
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2010121954/08A priority Critical patent/RU2427869C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2427869C1 publication Critical patent/RU2427869C1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: adaptive system includes the following: delay unit by value ä, the second adder, the second integrator, the third adder; at that, the first input of the second adder is connected to output of the second multiplier; the second input of the second adder is connected to output of the second integrator; the third input of the second adder is connected to output of delay unit; output of the second adder is connected to input of the second integrator the output of which is connected to the first input of the third adder and to the second input of the second adder; the second input of the third adder is connected to output of the first adder; the third input of the third adder is connected to output of the second multiplier; output of the third adder is connected to the second input of the first multiplier, and input of delay unit is connected to output of the second multiplier. ^ EFFECT: possible stabilisation of adaptive system in case of objects with control delay. ^ 1 dwg

Description

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины.The invention relates to technical cybernetics and can be used in systems for controlling objects whose parameters are unknown constant or slowly varying in time.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система стабилизации (авт. св. СССР № 1019400, кл. G05B 13/02, 1983, прототип), содержащая объект регулирования, блок задания коэффициентов, сумматор, первый умножитель, интегратор, второй умножитель. Сигналы с выходов объекта регулирования поступают на соответствующие входы блока задания коэффициентов, который представляет собой блок умножителей. В блоке задания коэффициентов происходит умножение сигнала с каждого выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы блока суммирования, где складываются. Сигнал с выхода блока суммирования приходит на первый вход второго умножителя и на оба входа первого умножителя. В первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода блока суммирования на этот же сигнал. Сигнал с выхода первого умножителя поступает на вход интегратора. Сигнал с выхода интегратора поступает на второй вход второго умножителя. Во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода блока суммирования на сигнал с выхода интегратора. Сигнал с выхода второго умножителя поступает на вход объекта регулирования.The closest technical solution to the proposed one is an adaptive stabilization system (ed. St. USSR No. 1019400, class G05B 13/02, 1983, prototype), which contains an object of regulation, a block for setting coefficients, an adder, a first multiplier, an integrator, and a second multiplier. The signals from the outputs of the regulatory object are supplied to the corresponding inputs of the coefficient setting block, which is a block of multipliers. In the unit for setting the coefficients, the signal is multiplied from each output of the regulatory object by a constant coefficient. The signals from the outputs of the coefficient setting block are supplied to the corresponding inputs of the summing block, where they are added. The signal from the output of the summing unit comes to the first input of the second multiplier and to both inputs of the first multiplier. In the first multiplier, the signal is multiplied from the output of the summing unit by the same signal. The signal from the output of the first multiplier is fed to the input of the integrator. The signal from the output of the integrator goes to the second input of the second multiplier. In the second multiplier, the signal is multiplied from the output of the summing unit by the signal from the output of the integrator. The signal from the output of the second multiplier is fed to the input of the regulatory object.

Однако недостатком этой системы в случае наличия в объекте запаздывания по управлению является неустойчивость положения равновесия.However, the disadvantage of this system in the case of the presence of a control delay in the object is the instability of the equilibrium position.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение асимптотической устойчивости положения равновесия системы при наличии в объекте запаздывания по управлению.The technical problem to which the claimed invention is directed is to provide asymptotic stability of the equilibrium position of the system in the presence of a control delay in the object.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, блок суммирования, последовательно соединенные первый умножитель, интегратор, второй умножитель, выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, введены блок задержки на величину τ, второй сумматор, второй интегратор, третий сумматор, при этом первый вход второго сумматора подключен к выходу второго умножителя, второй вход второго сумматора подключен к выходу второго интегратора, третий вход второго сумматора связан с выходом блока задержки, выход второго сумматора подключен к входу второго интегратора, выход которого подключен к первому входу третьего сумматора и к второму входу второго сумматора, второй вход третьего сумматора связан с выходом первого сумматора, третий вход третьего сумматора подключен к выходу второго умножителя, выход третьего сумматора соединен со вторым входом первого умножителя, вход блока задержки связан с выходом второго умножителя.The solution of this problem is achieved by the fact that in a system containing a coefficient setting unit, a summing unit, a first multiplier, an integrator, a second multiplier connected in series, the outputs of the control object are connected to the corresponding inputs of the coefficient setting unit, the inputs of the summing unit are connected to the corresponding outputs of the coefficient setting unit, a delay unit by a value of τ is introduced, a second adder, a second integrator, a third adder, while the first input of the second adder is connected to the output of the second multiplier, the second input of the second adder is connected to the output of the second integrator, the third input of the second adder is connected to the output of the delay unit, the output of the second adder is connected to the input of the second integrator, the output of which is connected to the first input of the third adder and to the second input of the second adder, the second input of the third adder connected to the output of the first adder, the third input of the third adder is connected to the output of the second multiplier, the output of the third adder is connected to the second input of the first multiplier, the input of the delay unit is connected with the output of the second multiplier.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена блок-схема системы. Система содержит объект регулирования 1, первый блок задания коэффициентов 2, первый сумматор 3, первый умножитель 4, первый интегратор 5, второй умножитель 6, второй сумматор 7, второй интегратор 8, третий сумматор 9, блок задержки 10. Объект регулирования описывается уравнениемThe invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a block diagram of a system. The system contains a control object 1, a first unit for setting coefficients 2, a first adder 3, a first multiplier 4, a first integrator 5, a second multiplier 6, a second adder 7, a second integrator 8, a third adder 9, a delay unit 10. The control object is described by the equation

Figure 00000001
Figure 00000001

где x∈Rn - вектор состояний объекта регулирования, L - матрица выхода, y1,…,ym - выходы объекта регулирования, u - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее уравнениюwhere x∈R n is the state vector of the control object, L is the output matrix, y 1 , ..., y m are the outputs of the control object, u is the scalar control action satisfying the equation

Figure 00000002
Figure 00000002

где α0 - m-мерный вектор коэффициентов блока 2 задания коэффициентов, выбираемый из условияwhere α 0 is the m-dimensional vector of coefficients of block 2 for setting coefficients, chosen from the condition

α0*α(λ) - гурвицевый квазиполином степени n-1 с положительным старшим коэффициентом (α(λ) - числитель передаточной функции объекта регулирования);α 0 * α (λ) - Hurwitz quasi-polynomial of degree n-1 with a positive leading coefficient (α (λ) - numerator of the transfer function of the control object);

y - m-мерный вектор выходных координат объекта.y is the m-dimensional vector of the output coordinates of the object.

Используя критерий гиперустойчивости В.М.Попова можно показать, что реализуемый алгоритм настройкиUsing the criterion of hypersensitivity V.M.Popova it can be shown that the implemented tuning algorithm

Figure 00000003
Figure 00000003

где β>0 - число, ψ - выход дополнительного контура, динамика которого описывается уравнениемwhere β> 0 is the number, ψ is the output of the additional circuit, the dynamics of which are described by the equation

Figure 00000004
Figure 00000004

обеспечивает асимптотическую устойчивость системы.provides the asymptotic stability of the system.

Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.

Сигналы с выходов объекта регулирования 1 поступают на соответствующие входы блока задания коэффициентов 2. В блоке задания коэффициентов 2 происходит умножение сигнала с i-го выхода объекта регулирования 1 на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов 2 поступают на соответствующие входы блока суммирования 3. Сигнал с выхода блока суммирования 3 приходит на второй вход третьего сумматора 9, на первый вход первого умножителя 4 и на первый вход второго умножителя 6, сигнал с выхода третьего сумматора 9 подается на второй вход первого умножителя 4, сигнал с выхода первого умножителя 4 идет на вход первого интегратора 5, сигнал с выхода первого интегратора 5 идет на второй вход второго умножителя 6, сигнал с выхода второго умножителя 6 подается на первый вход второго сумматора 7, на вход блока задержки 10, на третий вход третьего сумматора 9 и на вход объекта регулирования 1, сигнал с выхода блока задержки 10 идет на третий вход второго сумматора 7, сигнал с выхода второго сумматора 7 подается на вход второго интегратора 8, сигнал с выхода второго интегратора 8 подается на первый вход третьего сумматора 9 и на второй вход второго сумматора 7.The signals from the outputs of the control object 1 are supplied to the corresponding inputs of the unit for setting the coefficients 2. In the block for setting the coefficients 2, the signal is multiplied from the i-th output of the object of regulation 1 by a constant coefficient. The signals from the outputs of the unit for setting the coefficients 2 are supplied to the corresponding inputs of the summing unit 3. The signal from the output of the summing unit 3 comes to the second input of the third adder 9, to the first input of the first multiplier 4 and to the first input of the second multiplier 6, the signal from the output of the third adder 9 is supplied to the second input of the first multiplier 4, the signal from the output of the first multiplier 4 goes to the input of the first integrator 5, the signal from the output of the first integrator 5 goes to the second input of the second multiplier 6, the signal from the output of the second multiplier 6 is fed to the first the second input of the second adder 7, to the input of the delay unit 10, to the third input of the third adder 9 and to the input of the control object 1, the signal from the output of the delay unit 10 goes to the third input of the second adder 7, the signal from the output of the second adder 7 is fed to the input of the second integrator 8, the signal from the output of the second integrator 8 is fed to the first input of the third adder 9 and to the second input of the second adder 7.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом, на основе стандартной элементной базы.This device can be implemented industrially, based on a standard elemental base.

Технический результат заявленного изобретения заключается в возможности стабилизации адаптивной системы при наличии объектов с запаздыванием по управлению.The technical result of the claimed invention lies in the possibility of stabilization of the adaptive system in the presence of objects with a delay in control.

Claims (1)

Адаптивная система стабилизации при наличии объектов с запаздыванием по управлению, содержащая первый блок задания коэффициентов, первый сумматор, последовательно соединенные первый умножитель, первый интегратор, второй умножитель, выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами первого блока задания коэффициентов, входы первого сумматора подключены к соответствующим выходам первого блока задания коэффициентов, выход первого умножителя подключен к входу первого интегратора, выход первого интегратора подключен ко второму входу второго умножителя, отличающаяся тем, что в систему введены второй сумматор, второй интегратор, третий сумматор, блок задержки; первый вход второго сумматора подключен к выходу второго умножителя, второй вход подключен к выходу второго интегратора, третий вход - к выходу блока задержки, выход второго сумматора связан с входом второго интегратора, выход второго интегратора соединен со вторым входом второго сумматора и с первым входом третьего сумматора, второй вход третьего сумматора подключен к выходу первого сумматора, третий вход третьего сумматора связан с выходом второго умножителя, выход третьего сумматора связан с вторым входом первого умножителя, первый вход первого умножителя и первый вход второго умножителя связаны с выходом первого сумматора, выход второго умножителя связан с первым входом второго сумматора, с третьим входом третьего сумматора, с входом блока задержки и входом объекта регулирования. Adaptive stabilization system in the presence of objects with a delay in control, containing the first block for setting the coefficients, the first adder, series-connected 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, the inputs of the first adder are connected to the corresponding outputs the first unit for setting coefficients, the output of the first multiplier is connected to the input of the first integrator, the output of the first integrator is connected to about the second input of the second multiplier, characterized in that a second adder, a second integrator, a third adder, a delay unit are introduced into the system; the first input of the second adder is connected to the output of the second multiplier, the second input is connected to the output of the second integrator, the output of the second adder is connected to the second input of the second adder and to the first input of the third adder , the second input of the third adder is connected to the output of the first adder, the third input of the third adder is connected to the output of the second multiplier, the output of the third adder is connected to the second input of the first multiplier, the first course of the first multiplier and the second multiplier first input connected to the output of the first adder, the second multiplier output is connected to a first input of the second adder, a third input of the third adder to the input of the delay unit and the input of the controlled object.
RU2010121954/08A 2010-05-28 2010-05-28 Self-adjusting control system for objects with control delay RU2427869C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121954/08A RU2427869C1 (en) 2010-05-28 2010-05-28 Self-adjusting control system for objects with control delay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010121954/08A RU2427869C1 (en) 2010-05-28 2010-05-28 Self-adjusting control system for objects with control delay

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2427869C1 true RU2427869C1 (en) 2011-08-27

Family

ID=44756878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010121954/08A RU2427869C1 (en) 2010-05-28 2010-05-28 Self-adjusting control system for objects with control delay

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2427869C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jo et al. Observer based output feedback regulation of a class of feedforward nonlinear systems with uncertain input and state delays using adaptive gain
RU2441266C1 (en) Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
RU2474858C1 (en) Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer
Furtat Adaptive predictor-free control of a plant with delayed input signal
RU2450301C2 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag
RU2427869C1 (en) Self-adjusting control system for objects with control delay
RU140872U1 (en) SIMULATOR OF ADAPTIVE-ROBUST SYSTEM OF CONTROL OF NONLINEAR OBJECTS OF PERIODIC ACTION
RU2429516C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic factors and observer
RU2475798C1 (en) Combined robust control system for non-stationary dynamic objects
RU162695U1 (en) SIMULATOR OF A COMBINED ADAPTIVE PENDULUM CONTROL SYSTEM
RU2427870C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
Chen Controlling chaotic and hyperchaotic systems via a simple adaptive feedback controller
RU2265873C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodical coefficients
RU100644U1 (en) COMBINED CONTROL SYSTEM FOR APRIOROUSLY UNDEFINED NON-STATIONARY DYNAMIC OBJECTS
RU2379735C2 (en) Robust control system
RU2528155C1 (en) Combined robust control system for apriori undefined dynamic objects for periodic action with observer
RU2402798C1 (en) Robust system for objects with delayed control
RU2287847C1 (en) Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
RU2210800C2 (en) Self-adjusting control system for objects with control delay
RU2530277C1 (en) Adaptive control system for priori unclassified objects of periodic action with time lagging
Fomichev Sufficient conditions for the stabilization of linear dynamical systems
Zheng et al. New passivity conditions with fewer slack variables for uncertain neural networks with mixed delays
RU2488155C1 (en) Adaptive control system for priori undefined objects with self-adjustment of dynamic corrector
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
RU2294004C1 (en) Adaptive tracking system for objects with lagging of status and control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120529