RU2530278C1 - Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging - Google Patents
Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530278C1 RU2530278C1 RU2013113994/08A RU2013113994A RU2530278C1 RU 2530278 C1 RU2530278 C1 RU 2530278C1 RU 2013113994/08 A RU2013113994/08 A RU 2013113994/08A RU 2013113994 A RU2013113994 A RU 2013113994A RU 2530278 C1 RU2530278 C1 RU 2530278C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- multiplier
- unit
- summing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах управления априорно неопределенными нестационарными динамическими объектами периодического действия с запаздыванием по состоянию.The invention relates to technical cybernetics and can be used in control systems of a priori indefinite non-stationary dynamic objects of periodic action with a state lag.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами и запаздыванием (Патент РФ №2450301, Официальный бюллетень «Изобретения и полезные модели». - 2012, №13, прототип), содержащая первый и второй блоки задания коэффициентов, блок запаздывания, первый, второй, третий, четвертый и пятый блоки суммирования, первый, второй, третий и четвертый умножители, первый и второй блоки задержки и объект регулирования, выходы которого одновременно подключены к соответствующим входам первого блока задания коэффициентов и входам блока запаздывания, выходы первого блока задания коэффициентов соединены с входами первого блока суммирования, выход которого подключен к обоим входам первого умножителя и второму входу второго умножителя, выход первого умножителя соединен с первым входом второго блока суммирования, выход которого подключен к первому входу второго умножителя и входу первого блока задержки, выход первого блока задержки соединен с вторым входом второго блока суммирования, выход второго умножителя подключен к первому входу третьего блока суммирования, выходы блока запаздывания соединены с соответствующими входами второго блока задания коэффициентов, выходы которого соединены с соответствующими входами четвертого блока суммирования, выход которого подключен к обоим входам третьего умножителя и к второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с первым входом пятого блока суммирования, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя и входу второго блока задержки, выход второго блока задержки соединен с вторым входом пятого блока суммирования, выход четвертого умножителя подключен к второму входу третьего блока суммирования, выход которого соединен с входом объекта регулирования.The closest technical solution to the proposed one is an adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and delay (RF Patent No. 2450301, Official Gazette “Inventions and Utility Models.” - 2012, No. 13, prototype), containing the first and second blocks for setting the coefficients, delay unit, first, second, third, fourth and fifth summing blocks, first, second, third and fourth multipliers, first and second delay blocks and an object of regulation, the outputs of which are simultaneously connected to the corresponding inputs of the first block for setting the coefficients and the inputs of the block for delay, the outputs of the first block for setting the coefficients are connected to the inputs of the first block of summation, the output of which is connected to both inputs of the first multiplier and the second input of the second multiplier, the output of the first multiplier is connected to the first input of the second summing block, the output of which connected to the first input of the second multiplier and the input of the first delay unit, the output of the first delay unit is connected to the second input of the second summing unit, the output of the second o the multiplier is connected to the first input of the third summing unit, the outputs of the delay unit are connected to the corresponding inputs of the second coefficient setting unit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the fourth summing unit, the output of which is connected to both inputs of the third multiplier and to the second input of the fourth multiplier, the output of the third multiplier connected to the first input of the fifth summing unit, the output of which is connected to the first input of the fourth multiplier and the input of the second delay unit, the output of the second of the second delay unit is connected to the second input of the fifth summing unit, the output of the fourth multiplier is connected to the second input of the third summing unit, the output of which is connected to the input of the control object.
Однако недостатком данной системы является потеря работоспособности в случае неустойчивости априорно неопределенного объекта управления, а также наличия в нем параметров, являющихся непериодическими функциями времени.However, the disadvantage of this system is the loss of performance in case of instability of an a priori indefinite control object, as well as the presence of parameters that are non-periodic functions of time.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы, в частности обеспечение устойчивости при управлении неустойчивыми объектами с непериодическими внешними возмущениями и запаздыванием по состоянию.The objective of the invention is to expand the functionality of the system, in particular ensuring stability when controlling unstable objects with non-periodic external disturbances and state lag.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в комбинированную робастную систему управления для априорно неопределенных объектов периодического действия с запаздыванием, содержащую первый и второй блоки задания коэффициентов, блок запаздывания, первый, второй, третий, четвертый и пятый блоки суммирования, первый, второй, третий и четвертый умножители, первый и второй блоки задержки, объект регулирования, выходы которого одновременно подключены к соответствующим входам первого блока задания коэффициентов и входам блока запаздывания, выходы первого блока задания коэффициентов соединены с входами первого блока суммирования, выход которого подключен к обоим входам первого умножителя и второму входу второго умножителя, выход первого умножителя соединен с первым входом второго блока суммирования, выход которого подключен к входу первого блока задержки, выход первого блока задержки соединен с вторым входом второго блока суммирования, выход второго умножителя подключен к первому входу третьего блока суммирования, выходы блока запаздывания соединены с соответствующими входами второго блока задания коэффициентов, выходы которого соединены с соответствующими входами четвертого блока суммирования, выход которого подключен к обоим входам третьего умножителя и к второму входу четвертого умножителя, выход третьего умножителя соединен с первым входом пятого блока суммирования, выход которого подключен к первому входу четвертого умножителя и входу второго блока задержки, выход второго блока задержки соединен с вторым входом пятого блока суммирования, выход четвертого умножителя подключен к второму входу третьего блока суммирования, выход которого соединен с входом объекта регулирования, дополнительно введен шестой блок суммирования, первый вход которого соединен с выходом первого умножителя, второй вход с выходом второго блока суммирования, а выход шестого блока суммирования соединен с первым входом второго умножителя.The solution to this problem is achieved by the fact that in a combined robust control system for a priori indefinite objects of periodic action with delay, containing the first and second blocks for setting coefficients, a delay block, the first, second, third, fourth and fifth summation blocks, the first, second, third and the fourth multipliers, the first and second delay units, the control object whose outputs are simultaneously connected to the corresponding inputs of the first unit for setting the coefficients and the inputs of the unit are delayed ia, the outputs of the first coefficient setting block are connected to the inputs of the first summing block, the output of which is connected to both inputs of the first multiplier and the second input of the second multiplier, the output of the first multiplier is connected to the first input of the second summing block, the output of which is connected to the input of the first delay block, the output of the first the delay unit is connected to the second input of the second summing unit, the output of the second multiplier is connected to the first input of the third summing unit, the outputs of the delay unit are connected to the corresponding by the inputs of the second coefficient setting block, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the fourth summing block, the output of which is connected to both inputs of the third multiplier and to the second input of the fourth multiplier, the output of the third multiplier is connected to the first input of the fifth summing block, the output of which is connected to the first input of the fourth the multiplier and the input of the second delay unit, the output of the second delay unit is connected to the second input of the fifth summing unit, the output of the fourth multiplier is connected to the second ode third summing unit, an output connected to an input of the controlled object, is additionally introduced sixth summing unit having a first input coupled to the output of the first multiplier, a second input with the output of the second summing unit, and the output of the sixth summing unit connected to the first input of the second multiplier.
Включение в систему дополнительного блока суммирования позволяет построить работоспособную систему управления неустойчивыми динамическими объектами периодического действия с непериодическими внешними возмущениями и запаздыванием по состоянию.The inclusion in the system of an additional summing unit allows you to build a workable control system for unstable dynamic objects of periodic action with non-periodic external perturbations and delayed state.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена блок схема системы управления. Система содержит: объект регулирования 1, первый блок задания коэффициентов 2, первый блок суммирования 3, первый умножитель 4, второй блок суммирования 5, первый блок задержки 6, второй умножитель 7, третий блок суммирования 8, блок запаздывания 9, второй блок задания коэффициентов 10, четвертый блок суммирования 11, третий умножитель 12, пятый блок суммирования 13, второй блок задержки 14, четвертый умножитель 15, шестой блок суммирования 16, y1,…,ym - выходы объекта регулирования, u - скалярное управляющее воздействие, f - внешние возмущения объекта регулирования.The invention is illustrated in the drawing, where Fig.1 shows a block diagram of a control system. The system comprises: regulation object 1, first coefficient setting unit 2, first summing unit 3, first multiplier 4, second summing unit 5, first delay unit 6, second multiplier 7, third summing unit 8, delay unit 9, second coefficient setting unit 10 , the fourth summing block 11, the third multiplier 12, the fifth summing block 13, the second delay block 14, the fourth multiplier 15, the sixth summing block 16, y 1 , ..., y m are the outputs of the control object, u is the scalar control action, f are external perturbations of the regulatory object ligation.
Объект регулирования описывается уравнениямиThe object of regulation is described by the equations
где x(f) - n-мерный вектор переменных состояния объекта регулирования;where x (f) is the n-dimensional vector of state variables of the regulatory object;
A(t+t) - неустойчивая матрица состояния;A (t + t) is an unstable state matrix;
D(t+Т) - нестационарная матрица при запаздывающем аргументе;D (t + T) is a non-stationary matrix with a delayed argument;
b(t+T) - нестационарный вектор управления; b (t + T) is the non-stationary control vector;
Т - период изменения параметров матриц и вектора объекта;T is the period of changing the parameters of the matrices and the vector of the object;
f(t) - вектор внешних постоянно действующих возмущений, удовлетворяющий условиюf (t) is a vector of external constantly acting disturbances satisfying the condition
y(t) - m-мерный вектор выходных координат объекта;y (t) is the m-dimensional vector of the output coordinates of the object;
L - матрица выхода;L is the output matrix;
τ - известное временное запаздывание;τ is the known time delay;
u(t) - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее соотношению:u (t) is a scalar control action satisfying the relation:
где χ1(t), χ2(f) - настраиваемые коэффициенты контура адаптации;where χ 1 (t), χ 2 (f) are custom coefficients of the adaptation loop;
α0, β0 - w-мерные векторы коэффициентов первого 2 и второго 9 блоков задания коэффициентов соответственно, выбираемые из условия: α0α(λ), β0α(λ) - гурвицевы полиномы степени (n-1) с положительными коэффициентами; α(λ) - числитель передаточной функции объекта регулирования (1), (2).α 0 , β 0 are the w-dimensional vectors of the coefficients of the first 2 and second 9 blocks for setting the coefficients, respectively, chosen from the conditions: α 0 α (λ), β 0 α (λ) are Hurwitz polynomials of degree (n-1) with positive coefficients ; α (λ) is the numerator of the transfer function of the regulatory object (1), (2).
Используя методику критерия гиперустойчивости В.М.Попова, можно показать, что за счет синтеза настроек параметров регулятора (3) в виде (4) обеспечится диссипативная устойчивость системы управления:Using the methodology of V. M. Popov’s criterion of hyperastability, it can be shown that by synthesizing the settings of the controller parameters (3) in the form (4), the dissipative stability of the control system is
где γ0, γ1, γ2 - некоторые положительные постоянные величины. Система функционирует следующим образом.where γ 0 , γ 1 , γ 2 are some positive constant values. The system operates as follows.
Сигналы с выходов объекта регулирования 1 одновременно поступают на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов 2 и блока запаздывания 9. Внутри первого блока задания коэффициентов 2 происходит умножение i-го сигнала на постоянный коэффициент αi, i=1,…,m. Выходные сигналы первого блока задания коэффициентов 2 идут на входы первого блока суммирования 3, внутри которого складываются. Сигнал с выхода первого блока суммирования 3 подается на оба входа первого умножителя 4 и на второй вход второго умножителя 7. Выходной сигнал первого умножителя 4 с соответствующими коэффициентами поступает на первый вход второго блока суммирования 5 и на первый вход шестого блока суммирования 16. Сигнал с выхода второго блока суммирования 5 одновременно подается на вход первого блока задержки 6 и на второй вход шестого блока суммирования 16. Выходной сигнал первого блока задержки 6 идет на второй вход второго блока суммирования 5. Сигнал с выхода шестого блока суммирования 16 поступает на первый вход второго умножителя 7, выходной сигнал которого подается на первый вход третьего блока суммирования 8. Сигналы с выхода блока запаздывания 9 поступают на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов 10, внутри которого умножаются на соответствующие постоянные коэффициенты Д. Выходные сигналы второго блока задания коэффициентов 10 идут на соответствующие входы четвертого блока суммирования 11, где складываются. Сигнал с выхода четвертого блока суммирования 11 одновременно подаются на оба входа третьего умножителя 12, а также на второй вход четвертого умножителя 15. Выходной сигнал третьего умножителя 12 с соответствующим коэффициентом идет на первый вход пятого блока суммирования 13, сигнал с выхода которого подается на вход второго блока задержки 14 и первый вход четвертого умножителя 15. Выходной сигнал второго блока задержки 14 идет на второй вход пятого блока суммирования 13. Сигнал с выхода четвертого умножителя 15 поступает на второй вход третьего блока суммирования 8, выходной сигнал которого подается на вход объекта регулирования 1.The signals from the outputs of the control object 1 simultaneously arrive at the corresponding inputs of the first block for setting the coefficients 2 and the delay unit 9. Inside the first block for setting the coefficients 2, the ith signal is multiplied by a constant coefficient α i , i = 1, ..., m. The output signals of the first block for setting coefficients 2 go to the inputs of the first block of summation 3, inside which are added. The signal from the output of the first summing unit 3 is fed to both inputs of the first multiplier 4 and to the second input of the second multiplier 7. The output signal of the first multiplier 4 with the corresponding coefficients is fed to the first input of the second summing unit 5 and to the first input of the sixth summing unit 16. The output signal the second summing unit 5 is simultaneously fed to the input of the first delay unit 6 and to the second input of the sixth summing unit 16. The output signal of the first delay unit 6 goes to the second input of the second summing unit 5. The signal from The ode of the sixth summing unit 16 is supplied to the first input of the second multiplier 7, the output signal of which is supplied to the first input of the third summing unit 8. The signals from the output of the delay unit 9 are supplied to the corresponding inputs of the second unit for setting the coefficients 10, inside which are multiplied by the corresponding constant coefficients D. The output signals of the second block for setting coefficients 10 go to the corresponding inputs of the fourth block of summation 11, where they add up. The signal from the output of the fourth summing block 11 is simultaneously fed to both inputs of the third multiplier 12, as well as to the second input of the fourth multiplier 15. The output signal of the third multiplier 12 with an appropriate coefficient goes to the first input of the fifth summing block 13, the output signal of which is fed to the input of the second the delay unit 14 and the first input of the fourth multiplier 15. The output signal of the second delay unit 14 goes to the second input of the fifth summing unit 13. The signal from the output of the fourth multiplier 15 goes to the second input of the third block summation 8, the output signal of which is supplied to the input of the regulatory object 1.
Технический результат заключается в обеспечении устойчивости системы при управлении неустойчивыми априорно неопределенными динамическими объектами с непериодическими внешними возмущениями и запаздыванием по состоянию. Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.The technical result is to ensure the stability of the system when controlling unstable a priori indefinite dynamic objects with non-periodic external disturbances and state lags. This device can be implemented industrially based on a standard elemental base.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013113994/08A RU2530278C1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013113994/08A RU2530278C1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2530278C1 true RU2530278C1 (en) | 2014-10-10 |
RU2013113994A RU2013113994A (en) | 2014-10-10 |
Family
ID=53379730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013113994/08A RU2530278C1 (en) | 2013-03-28 | 2013-03-28 | Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2530278C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU100644U1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет (ГОУВПО "АмГУ") | COMBINED CONTROL SYSTEM FOR APRIOROUSLY UNDEFINED NON-STATIONARY DYNAMIC OBJECTS |
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 |
RU2475798C1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Combined robust control system for non-stationary dynamic objects |
-
2013
- 2013-03-28 RU RU2013113994/08A patent/RU2530278C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU100644U1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет (ГОУВПО "АмГУ") | COMBINED CONTROL SYSTEM FOR APRIOROUSLY UNDEFINED NON-STATIONARY DYNAMIC OBJECTS |
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 |
RU2475798C1 (en) * | 2012-02-28 | 2013-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" | Combined robust control system for non-stationary dynamic objects |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013113994A (en) | 2014-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2441266C1 (en) | Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
JP2015039179A5 (en) | ||
US9523992B2 (en) | Power control device and power control method | |
RU2474858C1 (en) | Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer | |
RU2450301C2 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag | |
RU2530278C1 (en) | Combined robust control system for a priori indefinite objects of intermittent action with lagging | |
RU2475798C1 (en) | Combined robust control system for non-stationary dynamic objects | |
Bekir et al. | A generalized fractional sub-equation method for nonlinear fractional differential equations | |
RU2429516C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic factors and observer | |
RU162695U1 (en) | SIMULATOR OF A COMBINED ADAPTIVE PENDULUM CONTROL SYSTEM | |
RU2530277C1 (en) | Adaptive control system for priori unclassified objects of periodic action with time lagging | |
RU2540848C2 (en) | Adaptive robust control system for apriori undefined nonstationary dynamic objects | |
RU2528155C1 (en) | Combined robust control system for apriori undefined dynamic objects for periodic action with observer | |
JP5581528B1 (en) | Control parameter determination apparatus, method, and program, and controller and optimization control system | |
RU100644U1 (en) | COMBINED CONTROL SYSTEM FOR APRIOROUSLY UNDEFINED NON-STATIONARY DYNAMIC OBJECTS | |
RU2427870C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients | |
RU2282883C1 (en) | Self-adjusting control system for astatic objects with control delay | |
RU2488155C1 (en) | Adaptive control system for priori undefined objects with self-adjustment of dynamic corrector | |
CN104360595A (en) | Method for MCP-PID parameter setting of delay-free inertia process | |
RU112781U1 (en) | SIMULATOR OF THE COMBINED SYSTEM OF MANAGEMENT OF DYNAMIC OBJECTS ON EXIT WITH COMPENSATION OF EXTERNAL HARMONIC PERTURBATIONS | |
RU2265873C1 (en) | Adaptive control system for dynamic objects with periodical coefficients | |
RU2379735C2 (en) | Robust control system | |
RU2402798C1 (en) | Robust system for objects with delayed control | |
RU2538295C1 (en) | Adaptive control system with self-adjustment of dynamic corrector for a priori undefined objects with state delay | |
RU2427869C1 (en) | Self-adjusting control system for objects with control delay |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150329 |