RU2429516C1 - Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем - Google Patents
Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем Download PDFInfo
- Publication number
- RU2429516C1 RU2429516C1 RU2010124520/08A RU2010124520A RU2429516C1 RU 2429516 C1 RU2429516 C1 RU 2429516C1 RU 2010124520/08 A RU2010124520/08 A RU 2010124520/08A RU 2010124520 A RU2010124520 A RU 2010124520A RU 2429516 C1 RU2429516 C1 RU 2429516C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- multiplier
- output
- unit
- adder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системам автоматического регулирования. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей системы за счет обеспечения работоспособности и асимптотической устойчивости при управлении объектами периодического действия с доступным выходным сигналом, но не его производными. Он достигается тем, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, второй блок суммирования, блок задержки, последовательно соединенные второй умножитель и объект регулирования дополнительно введен стационарный наблюдатель состояния (НС), при этом выход объекта регулирования соединен с первым входом стационарного НС, выходы которого подключены к соответствующим входам блока задания коэффициентов; входы первого блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход первого блока суммирования связан с обоими входами первого умножителя, а также вторым входом 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 подключен к входу объекта регулирования и ко второму входу стационарного НС. 2 ил.
Description
Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при управлении нестационарными скалярными динамическими объектами с периодическими коэффициентами.
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.
Однако недостатком данной системы является потеря работоспособности в случае объектов регулирования с доступным выходным сигналом, но не его производными.
Технической задачей, на решение которой направленно заявленное изобретение, является расширение функциональных возможностей системы, т.е. обеспечение работоспособности и асимптотической устойчивости при управлении объектами периодического действия с доступным выходным сигналом, но не его производными.
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, согласно изобретению дополнительно введен стационарный наблюдатель состояния (НС), при этом выход объекта регулирования соединен с первым входом стационарного НС, выходы которого подключены к соответствующим входам блока задания коэффициентов; входы первого блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход первого блока суммирования связан с обоими входами первого умножителя, а также вторым входом 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 подключен к входу объекта регулирования и ко второму входу стационарного НС.
За счет дополнительно введенного НС обеспечивается работоспособность и асимптотическая устойчивость системы для объектов с доступным выходным сигналом, но не его производными.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена блок-схема системы; фиг.2 иллюстрирует блок-схему стационарного НС.
Система содержит объект регулирования 1, стационарный НС 2, блок задания коэффициентов 3, первый блок суммирования 4, первый умножитель 5, второй блок суммирования 6, блок задержки 7, второй умножитель 8, у, u - соответственно скалярный выход и управляющее воздействие объекта регулирования, - значения внутренних состояний объекта регулирования (производных скалярного выхода у).
Объект регулирования описывается уравнением:
Уравнения динамики стационарного НС имеют вид:
Здесь x(t) - n-мерный вектор состояний объекта регулирования;
- n-мерный вектор состояния наблюдателя, соответствующий оценкам недоступных переменных состояния x(t);
A(t+T), b(t+T) - соответственно нестационарные матрица состояния и вектор управления, с T - периодически меняющимися коэффициентами;
A0 - гурвицева матрица;
N - матрица наблюдения;
y(t) - скалярное значение выхода объекта регулирования;
∗ - символ транспонирования;
u(t) - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее соотношению:
где χпер(t) - настраиваемый коэффициент контура адаптации;
Используя критерий гиперустойчивости В.М.Попова, можно показать, что асимптотическая устойчивость в рассматриваемой системе регулирования обеспечивается за счет реализации алгоритма управления в виде:
где γ0=const>0.
Система функционирует следующим образом.
Сигнал с выхода объекта регулирования 1 у поступает на первый вход стационарного НС 2 (структурная схема представлена на фиг.2), на второй вход которого поступает сигнал управления u. Сигнал с первого входа НС 2 идет на первый вход блока сравнения 11, на второй вход которого подается выходной сигнал интегратора 101. Внутри блока сравнения 11 вычисляется разность подаваемых на него сигналов. Сигнал с второго входа стационарного НС 2 подается на первый вход блока суммирования 9n (n - размерность вектора состояния объекта регулирования), на второй вход блока суммирования 9n поступает выходной сигнал блока суммирования 11 с соответствующим коэффициентом. На остальные n входов блока суммирования 9n идут сигналы с выходов интеграторов 10i (i=n, n-1,…,1) с соответствующими коэффициентами. Выходные сигналы интеграторов 10i, соответствующие оценкам недоступных переменных состояния, поступают, во-первых, на соответствующие выходы стационарного НС 2 и, во-вторых, на первые входы блоков суммирования 9j (j=n-1,…,1). На вторые входы блоков суммирования 9j идут сигналы с выхода блока сравнения 11 с соответствующими коэффициентами. Сигналы с выходов стационарного НС 2 поступают на соответствующие входы блока задания коэффициентов 3, внутри которого происходит умножение сигнала с i-го входа на постоянный коэффициент. Выходные сигналы блока задания коэффициентов 3 поступают на входы первого блока суммирования 4, где складываются. Сигнал с выхода первого блока суммирования 4 идет на оба входа первого умножителя 5 и на второй вход второго умножителя 8. На первый вход второго блока суммирования 6 поступает сигнал с выхода первого умножителя 5, на второй вход второго блока суммирования 6 идет сигнал с выхода блока задержки 7. Выходной сигнал второго блока суммирования 6 подается на первый вход второго умножителя 8 и на вход блока задержки 7. Сигнал с выхода второго умножителя 8, соответствующий сигналу скалярного управляющего воздействия u, поступает на вход объекта регулирования 1, а также на второй вход стационарного НС 2.
Технический результат заключается, в расширении функциональных возможностей системы, а именно - обеспечении ее работоспособности и асимптотической устойчивости при управлении объектами периодического действия с доступным выходным сигналом, но не его производными.
Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.
Claims (1)
- Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем, содержащая блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, второй блок суммирования, блок задержки, последовательно соединенные второй умножитель и объект регулирования, отличающаяся тем, что дополнительно введен стационарный наблюдатель состояния (НС), при этом выход объекта регулирования соединен с первым входом стационарного НС, выходы которого подключены к соответствующим входам блока задания коэффициентов; входы первого блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход первого блока суммирования связан с обоими входами первого умножителя, а также вторым входом 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 подключен к входу объекта регулирования и ко второму входу стационарного НС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010124520/08A RU2429516C1 (ru) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010124520/08A RU2429516C1 (ru) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2429516C1 true RU2429516C1 (ru) | 2011-09-20 |
Family
ID=44758789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010124520/08A RU2429516C1 (ru) | 2010-06-15 | 2010-06-15 | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2429516C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474858C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная адаптивная система управления для нестационарных динамических объектов с наблюдателем |
RU2528155C1 (ru) * | 2013-03-19 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная робастная система управления для априорно неопределенных динамических объектов периодического действия с наблюдателем |
RU2541097C2 (ru) * | 2013-04-11 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Адаптивная система управления с наблюдателем переменных состояния для объекта с запаздываниями |
RU2775514C1 (ru) * | 2021-09-14 | 2022-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Система управления по состоянию объекта управления с наблюдателем и регулятором состояния |
-
2010
- 2010-06-15 RU RU2010124520/08A patent/RU2429516C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474858C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная адаптивная система управления для нестационарных динамических объектов с наблюдателем |
RU2528155C1 (ru) * | 2013-03-19 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Комбинированная робастная система управления для априорно неопределенных динамических объектов периодического действия с наблюдателем |
RU2541097C2 (ru) * | 2013-04-11 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский государственный университет" | Адаптивная система управления с наблюдателем переменных состояния для объекта с запаздываниями |
RU2775514C1 (ru) * | 2021-09-14 | 2022-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» (ЮЗГУ) (RU) | Система управления по состоянию объекта управления с наблюдателем и регулятором состояния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2429516C1 (ru) | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и наблюдателем | |
KR101728251B1 (ko) | 전력 제어장치 및 전력 제어방법 | |
RU2474858C1 (ru) | Комбинированная адаптивная система управления для нестационарных динамических объектов с наблюдателем | |
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 (ru) | Комбинированная адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами | |
RU2450301C2 (ru) | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и запаздыванием | |
CN107852084B (zh) | 开关式电源补偿回路 | |
RU140872U1 (ru) | Имитатор адаптивно-робастной системы управления нелинейными объектами периодического действия | |
RU162695U1 (ru) | Имитатор комбинированной адаптивной системы управления обратным маятником | |
RU2475798C1 (ru) | Комбинированная робастная система управления для нестационарных динамических объектов | |
US9134783B2 (en) | Power capping feedback normalization | |
US9172359B2 (en) | Flexible chirp generator | |
RU100644U1 (ru) | Комбинированная система управления для априорно неопределенных нестационарных динамических объектов | |
RU2427870C1 (ru) | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами | |
RU2528155C1 (ru) | Комбинированная робастная система управления для априорно неопределенных динамических объектов периодического действия с наблюдателем | |
RU2540848C2 (ru) | Адаптивно-робастная система управления для априорно неопределенных нестационарных динамических объектов | |
RU2427869C1 (ru) | Самонастраивающаяся система управления для объектов с запаздыванием по управлению | |
RU192059U1 (ru) | Имитатор адаптивно-периодической системы для нелинейных объектов с запаздыванием по состоянию в схеме управления с самонастраивающимся блоком динамической коррекции | |
RU2405182C1 (ru) | Адаптивная система управления с наблюдателем переменных состояния для объекта с запаздыванием | |
RU2530277C1 (ru) | Адаптивная система управления для априорно-неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием | |
RU2402798C1 (ru) | Робастная система для объектов с запаздыванием по управлению | |
RU2265873C1 (ru) | Адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами | |
RU2282883C1 (ru) | Самонастраивающаяся система управления для астатических объектов с запаздыванием по управлению | |
RU170156U1 (ru) | Имитатор комбинированной адаптивной системы управления структурно-параметрически неопределенными нелинейными объектами периодического действия | |
RU2488155C1 (ru) | Адаптивная система управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120616 |