RU2427870C1 - Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients - Google Patents
Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427870C1 RU2427870C1 RU2010124512/08A RU2010124512A RU2427870C1 RU 2427870 C1 RU2427870 C1 RU 2427870C1 RU 2010124512/08 A RU2010124512/08 A RU 2010124512/08A RU 2010124512 A RU2010124512 A RU 2010124512A RU 2427870 C1 RU2427870 C1 RU 2427870C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- multiplier
- unit
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при управлении периодическими режимами нестационарных динамических объектов.The invention relates to automatic control systems and can be used to control periodic modes of non-stationary dynamic objects.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами (Патент РФ № 2265873, Официальный бюл. «Изобретения и полезные модели». - 2005, № 34, прототип), содержащая блок задания коэффициентов, первый сумматор, первый умножитель, второй сумматор, блок задержки, последовательно соединенные второй умножитель и объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы первого сумматора подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, первый вход второго сумматора подключен к выходу первого умножителя, второй вход - к выходу блока задержки, выход второго сумматора связан с первым входом второго умножителя и с входом блока задержки, выход первого сумматора соединен с первым и вторым входами первого умножителя и со вторым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к входу объекта регулирования.The closest technical solution to the proposed one is an adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients (RF Patent No. 2265873, Official Bulletin “Inventions and Utility Models.” - 2005, No. 34, prototype), comprising a unit for setting coefficients, the first adder, the first a multiplier, a second adder, a delay unit, a second multiplier and a control object connected in series, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the coefficient setting unit, the inputs of the first adder are connected to the corresponding outputs of the coefficient setting unit, the first input of the second adder is connected to the output of the first multiplier, the second input is connected to the output of the delay unit, the output of the second adder is connected to the first input of the second multiplier and to the input of the delay unit, the output of the first adder is connected to the first and second inputs of the first multiplier and with the second input of the second multiplier, the output of the second multiplier is connected to the input of the regulatory object.
Однако недостатком данной системы является ее неработоспособность для объектов регулирования с разностью порядков числителя и знаменателя их передаточной функции, превышающей единицу.However, the disadvantage of this system is its inoperability for regulatory objects with a difference in the orders of the numerator and denominator of their transfer function in excess of one.
Технической задачей, на решение которой направленно заявленное изобретение, является обеспечение асимптотической устойчивости положения равновесия рассматриваемой системы для объектов с разницей порядков знаменателя и числителя передаточной функции, большей единицы.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to provide asymptotic stability of the equilibrium position of the system under consideration for objects with a difference in the orders of the denominator and numerator of the transfer function greater than one.
Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, второй блок суммирования, блок задержки, последовательно соединенные второй умножитель и объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы первого блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, согласно изобретению дополнительно введен последовательный фильтр-компенсатор, при этом вход последовательного фильтра-компенсатора соединен с выходом первого блока суммирования, выход фильтра-компенсатора подключен к первому и второму входам первого умножителя, а также ко второму входу второго умножителя, первый вход второго блока суммирования подключен к выходу первого умножителя, второй вход связан с выходом блока задержки, выход второго блока суммирования подключен к первому входу второго умножителя и к входу блока задержки, выход второго умножителя связан с входом объекта регулирования.The solution of this problem is achieved due to the fact that in the system containing the coefficient setting unit, the first summing unit, the first multiplier, the second summing unit, the delay unit, the second multiplier and the control object connected in series, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the coefficient setting unit, the inputs the first summing unit is connected to the corresponding outputs of the coefficient setting unit, according to the invention, a sequential filter compensator is additionally introduced, while input d serial filter-compensator is connected to the output of the first summing unit, the output of the filter-compensator is connected to the first and second inputs of the first multiplier, as well as to the second input of the second multiplier, the first input of the second summing unit is connected to the output of the first multiplier, the second input is connected to the output of the block delay, the output of the second summing unit is connected to the first input of the second multiplier and to the input of the delay unit, the output of the second multiplier is connected to the input of the control object.
Введение в систему последовательного фильтра-компенсатора, в случае разницы порядков знаменателя и числителя передаточной функции объекта, большей единицы, позволяет получить работоспособную систему регулирования.Introduction to the system of a sequential filter-compensator, in the case of a difference in the orders of the denominator and numerator of the transfer function of the object, greater than one, allows you to get a workable control system.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема системы; фиг.2 иллюстрирует блок-схему последовательного фильтра-компенсатора. Система содержит объект регулирования 1, блок задания коэффициентов 2, первый блок суммирования 3, последовательный фильтр-компенсатор 4, первый умножитель 5, второй блок суммирования 6, блок задержки 7, второй умножитель 8, у1,…,уm - выходы объекта регулирования, u - скалярное управляющее воздействие.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a block diagram of a system; figure 2 illustrates a block diagram of a serial filter compensator. The system contains a
Объект регулирования описывается уравнением:The object of regulation is described by the equation:
где х(t) - n-мерный вектор состояний объекта регулирования;where x (t) is the n-dimensional vector of states of the regulatory object;
A(t+T), b(t+T) - соответственно нестационарные матрица состояния и вектор управления, элементы которых являются T-периодическими функциями времени;A (t + T), b (t + T) - respectively, non-stationary state matrix and control vector, whose elements are T-periodic functions of time;
у(t) - m-мерный вектор выходных координат объекта регулирования;y (t) is the m-dimensional vector of the output coordinates of the regulatory object;
* - символ транспонирования;* - transpose symbol;
L - матрица выхода;L is the output matrix;
u(t) - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее соотношению:u (t) is a scalar control action satisfying the relation:
где χпер(t) - настраиваемый периодический коэффициент контура адаптации;where χ lane (t) is the adjustable periodic coefficient of the adaptation loop;
α0 - m-мерный вектор коэффициентов блока задания коэффициентов 2, выбираемый из условия:α 0 - m-dimensional vector of coefficients of the unit for setting coefficients 2, selected from the condition:
α0 *α(λ) - гурвицевый полином степени n-1 с положительным старшим коэффициентом, где α(λ) - числитель передаточной функции объекта регулирования (1).α 0 * α (λ) is the Hurwitz polynomial of degree n-1 with a positive leading coefficient, where α (λ) is the numerator of the transfer function of the control object (1).
Используя методику критерия гиперустойчивости В.М.Попова, можно показать, что реализация алгоритма управления в виде:Using the methodology of the hyperstability criterion of V.M.Popov, it can be shown that the implementation of the control algorithm in the form of:
где γ0 - некоторая постоянная положительная величина;where γ 0 is some constant positive value;
обеспечит асимптотическую устойчивость системы регулирования.will provide asymptotic stability of the regulatory system.
Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.
Сигналы с выхода объекта регулирования 1 поступают на входы блока задания коэффициентов 2, внутри которого происходит умножение сигнала с i-го входа на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов 2 поступают на соответствующие входы первого блока суммирования 3, где складываются. Сигнал с выхода первого блока суммирования 3 поступает на вход последовательного фильтра-компенсатора 4, структурная схема которого представлена на фиг.2. Входной сигнал последовательного фильтра-компенсатора поступает на первый вход блока суммирования 91, сигнал с выхода которого идет на вход интегратора 101, а также на первый вход блока суммирования 92. На второй вход блока суммирования 91 подается сигнал с выхода интегратора 101. На второй и третий входы блока суммирования 92 поступают сигналы с выхода интеграторов 101 и 102. Таким образом, каждый блок суммирования 9j (j=1,2,…,k-1, где k - разность порядков числителя и знаменателя передаточной функции объекта управления) осуществляет суммирование сигналов, поступающих с выхода блока суммирования 9j-1, а также выходов интеграторов 10j-1 и 10j. На первый вход блока суммирования 9k, формирующего выход последовательного фильтра-компенсатора 4, поступает сигнал с выхода блока суммирования 9k-1, на второй вход блока суммирования 9k подается сигнал с выхода интегратора 10k-1. Сигнал с выхода блока суммирования 9k (соответствующий выходу последовательного фильтра компенсатора 4) идет на оба входа первого умножителя 5 и на второй вход второго умножителя 8. Сигнал с выхода первого умножителя 5 подается на первый вход второго блока суммирования 6. Сигнал с выхода второго блока суммирования 6 поступает на первый вход второго умножителя 8 и на вход блока задержки 7 на величину, равную периоду изменения параметров объекта регулирования. Сигнал с выхода блока задержки 7 идет на второй вход второго блока суммирования 6. Выходной сигнал второго умножителя 8, соответствующий скалярному управляющему воздействию u, подается на вход объекта регулирования 1.The signals from the output of the
Технический результат заключается в обеспечении асимптотической устойчивости системы управления периодическими режимами динамических объектов, разница порядков числителя и знаменателя передаточной функции которых превышает единицу.The technical result consists in ensuring the asymptotic stability of the control system of periodic modes of dynamic objects, the difference in the orders of the numerator and denominator of the transfer function of which exceeds unity.
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 |
---|---|---|---|
RU2010124512/08A RU2427870C1 (en) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010124512/08A RU2427870C1 (en) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2427870C1 true RU2427870C1 (en) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010124512/08A RU2427870C1 (en) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427870C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620726C1 (en) * | 2015-12-01 | 2017-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Adaptive control system with filter-corrector for the aorrially uncertainty dynamic objects with periodic coefficients |
-
2010
- 2010-06-15 RU RU2010124512/08A patent/RU2427870C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2620726C1 (en) * | 2015-12-01 | 2017-05-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Adaptive control system with filter-corrector for the aorrially uncertainty dynamic objects with periodic coefficients |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2441266C1 (en) | Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
Zhang et al. | Linear quadratic regulation for linear time-varying systems with multiple input delays | |
KR101728251B1 (en) | Power control device and power control method | |
RU2450301C2 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag | |
Furtat | Adaptive predictor-free control of a plant with delayed input signal | |
RU2474858C1 (en) | Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer | |
RU2427870C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2475798C1 (en) | Combined robust control system for non-stationary dynamic objects | |
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 | |
RU100644U1 (en) | COMBINED CONTROL SYSTEM FOR APRIOROUSLY UNDEFINED NON-STATIONARY DYNAMIC OBJECTS | |
RU2379735C2 (en) | Robust control system | |
Nowaková et al. | System identification using genetic algorithms | |
MX2012012628A (en) | Auto-tuning method and device of overshoot suppression-use feed forward term for step-following time. | |
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 | |
RU2427869C1 (en) | Self-adjusting control system for objects with control delay | |
RU2528155C1 (en) | Combined robust control system for apriori undefined dynamic objects for periodic action with observer | |
RU2530277C1 (en) | Adaptive control system for priori unclassified objects of periodic action with time lagging | |
RU2402798C1 (en) | Robust system for objects with delayed control | |
RU2287847C1 (en) | Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2622674C1 (en) | Combined adaptive control system with filter-corrector for priori uncertain dynamic objects with periodic coefficients | |
RU139235U1 (en) | ROBUST MANAGEMENT SYSTEM | |
RU2620726C1 (en) | Adaptive control system with filter-corrector for the aorrially uncertainty dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2624489C2 (en) | Adaptive control system with filter-corrector for dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2265873C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodical coefficients |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120616 |