RU96990U1

RU96990U1 - COMBINED SYSTEM OF COORDINATE-PARAMETRIC CONTROL OF NON-STATIONARY NONLINEAR OBJECT OF THE N-th ORDER

Info

Publication number: RU96990U1
Application number: RU2010111460/22U
Authority: RU
Inventors: Ольга Сергеевна Гавриленко; Владимир Сергеевич Елсуков
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2010-08-20

Abstract

Комбинированная система координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка, содержащая объект, подключенный входом к выходу усилителя мощности и выходом к входу первого дифференцирующего фильтра и к первому входу вычислительного устройства, первый блок умножения, подсоединенный первым входом к выходу вычислительного устройства и выходом ко второму входу вычислительного устройства и к входу усилителя мощности, первый элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу первого дифференцирующего фильтра, вторым входом через фильтр к выходу задатчика и выходом к первому входу первого суммирующего элемента, второй элемент сравнения, подсоединенный первым входом к выходу первого элемента сравнения, вторым входом через второй дифференцирующий фильтр к выходу объекта и выходом к входу релейного элемента, второй блок умножения, подключенный первым входом к выходу релейного элемента, интегральный регулятор, блок выделения модуля, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена третьим элементом сравнения, подключенным первым входом к выходу второго дифференцирующего фильтра, вторым входом через инерционный фильтр к выходу первого суммирующего элемента и выходом через блок выделения модуля ко второму входу второго блока умножения, вторым суммирующим элементом, подсоединенным первым входом к выходу второго блока умножения, вторым входом к выходу второго элемента сравнения и выходом к входу интегрального регулятора, причем первый суммирующий элемент подключен вторым входом к выходу интегрального регулятора и третьим входом к выходу второго элемента сравнения. A combined coordinate-parametric control system for an n-order non-stationary non-linear object, containing the object connected to the output of the power amplifier by an input and an output to the input of the first differentiating filter and to the first input of the computing device, the first multiplication unit connected by the first input to the output of the computing device and the output to the second input of the computing device and to the input of the power amplifier, the first comparison element connected by the first input to the output of the first differentiating filter, the second input through the filter to the output of the master and the output to the first input of the first summing element, the second comparison element connected by the first input to the output of the first comparison element, the second input through the second differentiating filter to the output of the object and the output to the input of the relay element, the second block multiplication connected by the first input to the output of the relay element, an integral regulator, module selection unit, characterized in that it is additionally equipped with a third comparison element connected to the first input to the output of the second differentiating filter, the second input through the inertial filter to the output of the first summing element and the output through the module selection unit to the second input of the second multiplication unit, the second summing element connected by the first input to the output of the second multiplication unit, the second input to the output of the second comparison element and the output to the input of the integral controller, and the first summing element is connected by the second input to the output of the integral controller and the third input to the output of the second comparison element.

Description

Полезная модель относится к области автоматики и может быть использована при проектировании систем автоматического управления нестационарными нелинейными объектами.The utility model relates to the field of automation and can be used in the design of automatic control systems for non-stationary nonlinear objects.

Известна комбинированная система координатного управления нестационарным объектом n-го порядка [Патент RU №50323], которая содержит объект, подключенный входом к выходу усилителя мощности и выходом к входу первого дифференцирующего фильтра и к первому входу вычислительного устройства, первый блок умножения, подсоединенный первым входом к выходу вычислительного устройства, первый суммирующий элемент, подключенный первым входом к выходу первого блока умножения и выходом к входу усилителя мощности и ко второму входу вычислительного устройства, второй блок умножения, подсоединенный выходом через первый интегральный регулятор ко второму входу первого суммирующего элемента и первым входом через последовательно соединенные блок выделения модуля и первый инерционный фильтр к выходу первого суммирующего элемента, первый элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу первого дифференцирующего фильтра и выходом через релейный элемент ко второму входу второго блока умножения, задатчик, второй суммирующий элемент, подсоединенный первым входом через второй дифференцирующий фильтр к выходу задатчика и выходом ко второму входу первого блока умножения и через второй инерционный фильтр ко второму входу первого элемента сравнения, второй элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу задатчика, вторым входом к выходу объекта и выходом через последовательно соединенные третий дифференцирующий фильтр и второй интегральный регулятор ко второму входу второго суммирующего элемента.Known is a combined coordinate system for controlling an unsteady object of the n-th order [Patent RU No. 50323], which contains an object connected to the input of the power amplifier and the output to the input of the first differentiating filter and to the first input of the computing device, the first multiplication unit connected to the first input to the output of the computing device, the first summing element connected by the first input to the output of the first multiplication unit and the output to the input of the power amplifier and to the second input of the computing device Then, the second multiplication unit, connected by the output through the first integral controller to the second input of the first summing element and the first input through series-connected module isolation unit and the first inertial filter to the output of the first summing element, the first comparison element connected by the first input to the output of the first differentiating filter and the output through the relay element to the second input of the second multiplication unit, the master, the second summing element connected to the first input through the second differential the filter to the output of the master and the output to the second input of the first multiplication unit and through the second inertial filter to the second input of the first comparison element, the second comparison element connected by the first input to the output of the master, the second input to the output of the object and the output through the third differentiating filter and connected in series a second integral regulator to the second input of the second summing element.

Недостатком комбинированной системы координатного управления нестационарным объектом n-го порядка является то, что она не может гарантировать достаточно высокую точность управления потому, что быстродействие ее дифференциальной компенсирующей связи ограничено условиями устойчивости входящего в ее состав непрерывного контура регулирования.The disadvantage of the combined system of coordinate control of an unsteady object of the nth order is that it cannot guarantee a sufficiently high control accuracy because the speed of its differential compensating connection is limited by the stability conditions of the continuous control loop included in its composition.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к предлагаемому техническому решению является комбинированная система координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка [Управление нелинейными объектами с функциональными неопределенностями на основе алгоритмов их оценивания в скользящем режиме. - Изв. Вузов. Электромеханика, 2007 г., №4. - с.51], содержащая объект, подключенный входом к выходу усилителя мощности и выходом к входу первого дифференцирующего фильтра и к первому входу вычислительного устройства, первый блок умножения, подсоединенный первым входом к выходу вычислительного устройства, вторым входом к выходу первого усилителя и выходом ко второму входу вычислительного устройства и входу усилителя мощности, первый элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу первого дифференцирующего фильтра, вторым входом через фильтр к выходу задатчика, первый суммирующий элемент, подсоединенный первым входом к выходу первого элемента сравнения, вторым входом к выходу интегрального регулятора и выходом к входу первого усилителя и входу второго усилителя, второй элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу первого элемента сравнения, вторым входом через второй дифференцирующий фильтр к выходу объекта и выходом к входу релейного элемента, второй блок умножения, подсоединенный первым входом к выходу релейного элемента, выходом к входу интегрального регулятора, блок выделения максимального из входных сигналов, подключенный первым входом через первый блок выделения модуля к выходу второго усилителя, вторым входом через второй блок выделения модуля к выходу второго дифференцирующего фильтра и выходом ко второму входу второго блока умножения.The closest analogue (prototype) to the proposed technical solution is a combined coordinate-parametric control system for an unsteady non-linear object of the n-th order [Control of non-linear objects with functional uncertainties based on algorithms for their estimation in the sliding mode. - Izv. Universities. Electromechanics, 2007, No. 4. - p. 51], containing an object connected to the input of the power amplifier and the output to the input of the first differentiating filter and to the first input of the computing device, the first multiplication unit connected by the first input to the output of the computing device, the second input to the output of the first amplifier and the output to the second input of the computing device and the input of the power amplifier, the first comparison element connected by the first input to the output of the first differentiating filter, the second input through the filter to the output of the setter, the first sum a connecting element connected by the first input to the output of the first comparison element, the second input to the output of the integral controller and the output to the input of the first amplifier and the input of the second amplifier, the second comparison element connected by the first input to the output of the first comparison element, the second input through the second differentiating filter to the output object and the output to the input of the relay element, the second multiplication unit connected by the first input to the output of the relay element, the output to the input of the integral controller, the allocation unit maximally of the of the input signals, the first input is connected via a first selection unit of the module to the output of the second amplifier, a second input through the second block selection module to the output of the second differentiating filter output and to the second input of the second multiplier block.

Недостатком комбинированной системы координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка является то, что она не может гарантировать достаточно высокую динамическую точность управления потому, что быстродействия ее дифференциальной компенсирующей связи достаточно для отработки задающего воздействия, но не достаточно для отработки эквивалентного возмущения старшей производной выходной величины объекта.The disadvantage of the combined coordinate-parametric control system for an unsteady non-linear object of the nth order is that it cannot guarantee a sufficiently high dynamic control accuracy because the speed of its differential compensating connection is sufficient to work out the driving action, but not enough to work out the equivalent perturbation of the highest derivative output value of the object.

Задача полезной модели - построение такой комбинированной системы координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка, которая вследствие своей новой структуры обеспечивает технический результат в виде повышения динамической точности управления нестационарным нелинейным объектом.The objective of the utility model is to build such a combined coordinate-parametric control system for an unsteady non-linear object of the n-th order, which, due to its new structure, provides a technical result in the form of increasing the dynamic accuracy of controlling an unsteady non-linear object.

Технический результат полезной модели достигается тем, что комбинированная система координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка, содержит объект, подключенный входом к выходу усилителя мощности и выходом к входу первого дифференцирующего фильтра и к первому входу вычислительного устройства, первый блок умножения, подсоединенный первым входом к выходу вычислительного устройства и выходом ко второму входу вычислительного устройства и к входу усилителя мощности, первый элемент сравнения, подключенный первым входом к выходу первого дифференцирующего фильтра, вторым входом через фильтр к выходу задатчика и выходом к первому входу первого суммирующего элемента, второй элемент сравнения, подсоединенный первым входом к выходу первого элемента сравнения, вторым входом через второй дифференцирующий фильтр к выходу объекта и выходом к входу релейного элемента, второй блок умножения, подключенный первым входом к выходу релейного элемента, интегральный регулятор, блок выделения модуля при этом третий элемент сравнения подключен первым входом к выходу второго дифференцирующего фильтра, вторым входом через инерционный фильтр к выходу первого суммирующего элемента и выходом через блок выделения модуля ко второму входу второго блока умножения, второй суммирующий элемент подсоединен первым входом к выходу второго блока умножения, вторым входом к выходу второго элемента сравнения и выходом к входу интегрального регулятора, причем первый суммирующий элемент подключен вторым входом к выходу интегрального регулятора и третьим входом к выходу второго элемента сравнения.The technical result of the utility model is achieved in that the combined coordinate-parametric control system for a non-stationary non-linear object of the n-th order contains an object connected to the input of the power amplifier and the output to the input of the first differentiating filter and to the first input of the computing device, the first multiplication unit connected the first input to the output of the computing device and the output to the second input of the computing device and to the input of the power amplifier, the first element of comparison, under switched on by the first input to the output of the first differentiating filter, the second input through the filter to the output of the setter and the output to the first input of the first summing element, the second comparison element connected by the first input to the output of the first comparison element, the second input through the second differentiating filter to the output of the object and the output to the input of the relay element, the second multiplication unit connected by the first input to the output of the relay element, an integral controller, the module selection unit, while the third comparison element is connected to the first input to the output of the second differentiating filter, the second input through the inertial filter to the output of the first summing element and the output through the module selection unit to the second input of the second multiplication unit, the second summing element is connected by the first input to the output of the second multiplication unit, the second input to the output of the second comparison element and an output to the input of the integral controller, and the first summing element is connected by the second input to the output of the integral controller and the third input to the output of the second element tions.

На фиг.1 представлена функциональная схема комбинированной системы координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка, на фиг.2 - функциональная схема вычислительного устройства, на фиг.3 - функциональная схема первого и второго дифференцирующих фильтров.Figure 1 presents a functional diagram of a combined coordinate-parametric control system for a non-stationary non-linear object of the n-th order, figure 2 is a functional diagram of a computing device, figure 3 is a functional diagram of the first and second differentiating filters.

Комбинированная система координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка содержит объект 1, подключенный своим входом к выходу усилителя мощности 2 и выходом к входу первого дифференцирующего фильтра 3 и к первому входу вычислительного устройства 4, первый блок умножения 5, подсоединенный первым входом к выходу вычислительного устройства 4 и выходом ко второму входу вычислительного устройства 4 и к входу усилителя мощности 2, первый элемент сравнения 6, подключенный первым входом к выходу первого дифференцирующего фильтра 3, вторым входом через фильтр 7 к выходу задатчика 8 и выходом к первому входу первого суммирующего элемента 9, второй элемент сравнения 10, подсоединенный первым входом к выходу первого элемента сравнения 6, вторым входом через второй дифференцирующий фильтр 11 к выходу объекта 1 и выходом ко входу релейного элемента 12, второй блок умножения 13, подключенный первым входом к выходу релейного элемента 12, интегральный регулятор 14, блок выделения модуля 15, при этом третий элемент сравнения 16 подключен первым входом к выходу второго дифференцирующего фильтра 11, вторым входом через инерционный фильтр 17 к выходу первого суммирующего элемента 9 и выходом через блок выделения модуля 15 ко второму входу второго блока умножения 13, второй суммирующий элемент 18 подсоединен первым входом к выходу второго блока умножения 13, вторым входом к выходу второго элемента сравнения 10 и выходом к входу интегрального регулятора 14, причем первый суммирующий элемент 9 подключен вторым входом к выходу интегрального регулятора 14 и третьим входом к выходу второго элемента сравнения 10.The combined coordinate-parametric control system for an n-order non-stationary non-linear object contains an object 1, connected by its input to the output of the power amplifier 2 and the output to the input of the first differentiating filter 3 and to the first input of the computing device 4, the first multiplication unit 5, connected by the first input to the output of the computing device 4 and the output to the second input of the computing device 4 and to the input of the power amplifier 2, the first comparison element 6 connected by the first input to the output of the first differential ferentsionnogo filter 3, the second input through the filter 7 to the output of the setter 8 and the output to the first input of the first summing element 9, the second comparison element 10 connected by the first input to the output of the first comparison element 6, the second input through the second differentiating filter 11 to the output of the object 1 and the output to the input of the relay element 12, the second unit of multiplication 13, connected by the first input to the output of the relay element 12, the integral controller 14, the allocation unit of module 15, while the third comparison element 16 is connected by the first input to the output of of the differentiating filter 11, by the second input through the inertial filter 17 to the output of the first summing element 9 and the output through the allocation unit of module 15 to the second input of the second multiplication block 13, the second summing element 18 is connected by the first input to the output of the second multiplication block 13, the second input to the output the second comparison element 10 and the output to the input of the integral controller 14, and the first summing element 9 is connected by the second input to the output of the integral controller 14 and the third input to the output of the second comparison element 10.

Вычислительное устройство 4 содержит первый блок выделения модуля 19 и второй блок выделения модуля 20, третий дифференцирующий фильтр 21 в виде последовательно соединенных интегратора 21/1, n интегросумматоров 21/2÷21/(n+1) и суммирующего усилителя 21/(n+2), который подключен выходом ко входу интегратора 21/1 и второму входу всех своих интегросумматоров 21/2÷21/(n+1), четвертый дифференцирующий фильтр 22 в виде последовательно соединенных интегратора 22/1 и n интегросумматоров 22/2÷22/(n+1), выход последнего из которых подключен к входу интегратора 22/1 и второму входу всех интегросумматоров 22/2÷22/(n+1), и последовательно соединенные релейный элемент 23, интегральный регулятор 24, блок умножения 25 и элемент сравнения 26, при этом третий дифференцирующий фильтр 21 подключен выходом через первый блок выделения модуля 19 ко второму входу блока умножения 25, четвертый дифференцирующий фильтр 22 подсоединен выходом через второй блок выделения модуля 20 ко второму входу элемента сравнения 26, а первым и вторым входами и выходом вычислительного устройства 4 служат соответственно второй вход суммирующего усилителя 21/(n+2) третьего дифференцирующего фильтра 21, третий вход первого интегросумматора 22/2 четвертого дифференцирующего фильтра 22 и выход интегрального регулятора 24.Computing device 4 comprises a first extraction unit of module 19 and a second extraction unit of module 20, a third differentiating filter 21 in the form of integrally integrated integrators 21/1, n integrosummers 21/2 ÷ 21 / (n + 1) and a summing amplifier 21 / (n + 2), which is connected by an output to the input of the integrator 21/1 and the second input of all its integrosummers 21/2 ÷ 21 / (n + 1), the fourth differentiating filter 22 in the form of series-connected integrator 22/1 and n integrosummers 22/2 ÷ 22 / (n + 1), the output of the last of which is connected to the input of the integrator 22/1 and the second input for all integrosummers 22/2 ÷ 22 / (n + 1), and a relay element 23 connected in series, an integral controller 24, a multiplication unit 25 and a comparison element 26, while the third differentiating filter 21 is connected by the output through the first allocation unit of module 19 to the second the input of the multiplication unit 25, the fourth differentiating filter 22 is connected by the output through the second block allocation module 20 to the second input of the comparison element 26, and the first and second inputs and output of the computing device 4 are respectively the second input of the summing amplifier 21 / ( n + 2) of the third differentiating filter 21, the third input of the first integro-adder 22/2 of the fourth differentiating filter 22 and the output of the integral controller 24.

Первый дифференцирующий фильтр 3 содержит последовательно соединенные интегратор 3/1, n-1 интегросумматоров 3/2÷3/n и суммирующий усилитель 3/(n+1), выход которого подключен ко входу интегратора 3/1 и второму входу каждого интегросумматора 3/2÷3/n и является выходом первого дифференцирующего фильтра 3, входом первого дифференцирующего 3 служит второй вход его суммирующего усилителя 3/(n+1). Второй дифференцирующий фильтр 11 имеет аналогичную структуру.The first differentiating filter 3 contains serially connected integrator 3/1, n-1 integrosumators 3/2 ÷ 3 / n and a summing amplifier 3 / (n + 1), the output of which is connected to the input of the integrator 3/1 and the second input of each integrator 3 / 2 ÷ 3 / n and is the output of the first differentiating filter 3, the input of the first differentiating 3 is the second input of its summing amplifier 3 / (n + 1). The second differentiating filter 11 has a similar structure.

Комбинированная система координатно-параметрического управления нестационарным нелинейным объектом n-го порядка работает следующим образом.The combined coordinate-parametric control system for an unsteady non-linear object of the n-th order works as follows.

Сигнал задания с выхода задатчика 8 через фильтр 7 поступает на первый вход элемента сравнения 6. Выходной сигнал с объекта 1 поступает на вход первого дифференцирующего фильтра 3, в котором формируется сигнал, пропорциональный истинному значению n-й производной выходной величины объекта 1. Выходной сигнал первого дифференцирующего фильтра 3 поступает на второй вход первого элемента сравнения 6, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный требуемому значению n-й производной выходной величины объекта 1. Этот сигнал с выхода первого элемента сравнения 6 поступает на первый вход первого суммирующего элемента 9 и на первый вход второго элемента сравнения 10. Сигнал с выхода первого суммирующего элемента 9, представляющий собой входной сигнал объекта 1, охваченного мультипликативной обратной связью, поступает на первый вход блока умножения 5, на второй вход которого поступает с выхода вычислительного устройства 4 сигнал, пропорциональный заданному начальному значению обратного динамического коэффициента усиления линеаризованного объекта 1. Сигнал с выхода блока умножения 5 поступает через усилитель мощности 2 на вход объекта 1 и стремится изменить его выходную регулируемую величину в соответствии с требуемым законом.The reference signal from the output of the setter 8 through the filter 7 is fed to the first input of the comparison element 6. The output signal from the object 1 is fed to the input of the first differentiating filter 3, which generates a signal proportional to the true value of the nth derivative of the output value of the object 1. The output signal of the first differentiating filter 3 is fed to the second input of the first comparison element 6, the output of which produces a signal proportional to the required value of the n-th derivative of the output value of the object 1. This signal from the output of the first comparison element 6 is fed to the first input of the first summing element 9 and to the first input of the second comparison element 10. The signal from the output of the first summing element 9, which is the input signal of the object 1 covered by multiplicative feedback, is fed to the first input of the multiplication unit 5, to the second whose input comes from the output of the computing device 4, a signal proportional to the specified initial value of the inverse dynamic gain of the linearized object 1. The signal from the output of the block is multiplied Nia 5 passes through the power amplifier 2 to the input of the object 1 and its output tends to change the controlled variable according to the desired law.

Однако объект 1 имеет свои внутренние обратные связи, сигналы которых вызывают отклонение n-й производной выходной регулируемой величины от ее требуемого закона изменения. Отработка системой этого отклонения, а значит и локализация влияния сигналов внутренних обратных связей объекта 1 осуществляется в ней с помощью дифференциальной бинарно-операторной связи по косвенно измеренному возмущению n-й производной выходной величины. Причем в состав данной дифференциальной связи входит контур регулирования переменной структуры, работающий в скользящем режиме. Этот контур образует инерционный фильтр 17, подключенный своим входом к выходу первого суммирующего элемента 9 и своим выходом к первому входу третьего элемента сравнения 16, ко второму входу которого подключен выход второго дифференциального фильтра 11. На выходе третьего элемента сравнения 16 образуется сигнал рассогласования между требуемым и текущим значениями старшей производной выходной величины. Также в состав контура регулирования переменной структуры входят блок выделения модуля 15, второй блок умножения 13, интегральный регулятор 14, второй суммирующий элемент 18, подсоединенный первым входом к выходу второго элемента сравнения 10, вторым входом к выходу второго блока умножения 13 и выходом к третьему входу первого суммирующего элемента 9, а также релейный элемент 12, подключенный своим входом к выходу второго элемента сравнения 10 и выходом к первому входу блока умножения 13. В свою очередь, сама дифференциальная компенсирующая связь помимо указанного контура регулирования переменной структуры включает в себя первый суммирующий элемент 9, который подсоединен вторым входом к выходу второго элемента сравнения 10. Введение данной связи позволяет повысить динамическую точность за счет уменьшения амплитуды автоколебаний реального скользящего режима.However, object 1 has its own internal feedbacks whose signals cause the nth derivative of the output controlled variable to deviate from its required law of change. The system fulfills this deviation, and hence localizes the influence of the internal feedback signals of object 1, is carried out in it using differential binary operator coupling with respect to the indirectly measured disturbance of the nth derivative of the output quantity. Moreover, the structure of this differential connection includes a control loop of a variable structure operating in a sliding mode. This circuit forms an inertial filter 17 connected by its input to the output of the first summing element 9 and by its output to the first input of the third comparison element 16, to the second input of which the output of the second differential filter 11 is connected. At the output of the third comparison element 16, a mismatch signal is generated between the required and the current values of the highest derivative of the output quantity. The structure control loop of the variable structure also includes a module selection unit 15, a second multiplication unit 13, an integral regulator 14, a second summing element 18 connected to the output of the second comparing element 10 by the first input, the second input to the output of the second multiplication unit 13, and the output to the third input the first summing element 9, as well as the relay element 12, connected by its input to the output of the second comparison element 10 and the output to the first input of the multiplication unit 13. In turn, the differential compensating connection itself in addition to the specified control loop of the variable structure includes a first summing element 9, which is connected by a second input to the output of the second comparison element 10. The introduction of this connection allows you to increase dynamic accuracy by reducing the amplitude of the self-oscillations of the real sliding mode.

Сигнал, поступающий с выхода объекта 1 на первый вход вычислительного устройства 4, через его последовательно соединенные третий дифференцирующий фильтр 21 и первый блок выделения модуля 19 поступает на первый вход блока умножения 25. На второй вход блока умножения 25 поступает выходной сигнал интегрального регулятора 24, пропорциональный значению обратного динамического коэффициента усиления линеаризованного объекта 1. В результате перемножения входных сигналов в блоке умножения 25 на его выходе формируется сигнал, пропорциональный произведению (n+1)-й производной выходного сигнала объекта 1 и его обратного динамического коэффициента усиления. Выходной сигнал блока умножения 25 поступает на первый вход первого блока умножения 5.The signal from the output of the object 1 to the first input of the computing device 4, through its series-connected third differentiating filter 21 and the first allocation unit of the module 19, is fed to the first input of the multiplication unit 25. The output signal of the integral controller 24 receives a proportional the value of the inverse dynamic gain of the linearized object 1. As a result of multiplying the input signals in the multiplication unit 25, a signal is generated at its output that is proportional to the eating the (n + 1) -th derivative of the output signal of object 1 and its inverse dynamic gain. The output signal of the multiplication unit 25 is supplied to the first input of the first multiplication unit 5.

Сигнал, поступающий с выхода первого блока умножения 5 на второй вход вычислительного устройства 4, через последовательно соединенные четвертый дифференцирующий фильтр 22 и второй блок выделения модуля 20 поступает на второй вход элемента сравнения 26. И если этот сигнал окажется больше сигнала, поступающего на первый вход элемента сравнения 26, то на его выходе появится положительный сигнал рассогласования. Этот сигнал рассогласования с выхода элемента сравнения 26 поступает на вход релейного элемента 23, выходной сигнал которого становится положительным и поступает на вход интегрального регулятора 24, в котором интегрируется до тех пор, пока выходной сигнал блока умножения 25 не превысит выходной сигнал второго блока выделения модуля 20. Выходные сигналы элемента сравнения 26 и релейного элемента 23 изменяют свою полярность и контур слежения за значением обратного динамического коэффициента усиления объекта 1, который образован последовательно соединенными элементом сравнения 26, релейным элементом 23 и блоком умножения 25, подключенным выходом к первому входу элемента сравнения 26, перейдет в скользящий режим работы. Он будет отслеживать значение обратного динамического коэффициента усиления объекта 1 путем поддержания равенстваThe signal coming from the output of the first multiplication unit 5 to the second input of the computing device 4, through the fourth differentiating filter 22 and the second allocation unit of the module 20 connected in series, goes to the second input of the comparison element 26. And if this signal turns out to be more than the signal coming to the first input of the element 26, then a positive error signal will appear on its output. This mismatch signal from the output of the comparison element 26 is fed to the input of the relay element 23, the output signal of which becomes positive and is fed to the input of the integral controller 24, which is integrated until the output signal of the multiplication unit 25 exceeds the output signal of the second allocation unit of module 20 The output signals of the comparison element 26 and the relay element 23 change their polarity and the tracking loop for the value of the inverse dynamic gain of the object 1, which is formed sequentially about the connected comparison element 26, the relay element 23 and the multiplication unit 25, the connected output to the first input of the comparison element 26, will go into the sliding mode. It will track the value of the inverse dynamic gain of object 1 by maintaining equality

Введение в систему управления третьего элемента сравнения 16, второго суммирующего элемента 18, а также связей между вторым суммирующим элементом 18, интегральным регулятором 14 и вторым элементом сравнения 10 позволяет получить на его выходе компенсирующий сигнал, который поступает на вход компенсатора и является эквивалентным самому компенсируемому сигналу внутренних обратных связей объекта 1 управления. Следовательно, на компенсатор подается сигнал, равный всему возмущающему воздействию, измеренному косвенным способом, а не части его усредненной составляющей, как в прототипе. Тем самым повышается быстродействие системы управления при отработке ею эквивалентного возмущения старшей производной выходной величины объекта, чем и достигается повышение динамической точности управления.The introduction into the control system of the third comparison element 16, the second summing element 18, as well as the connections between the second summing element 18, the integral controller 14 and the second comparison element 10, allows to obtain a compensating signal at its output, which is input to the compensator and is equivalent to the compensated signal itself internal feedbacks of the control object 1. Therefore, a signal is applied to the compensator, equal to the entire disturbance, measured indirectly, and not part of its averaged component, as in the prototype. This increases the speed of the control system when it develops an equivalent perturbation of the highest derivative of the output value of the object, thereby achieving an increase in the dynamic accuracy of control.

Claims

A combined coordinate-parametric control system for an n-order non-stationary non-linear object, containing the object connected to the output of the power amplifier by an input and an output to the input of the first differentiating filter and to the first input of the computing device, the first multiplication unit connected by the first input to the output of the computing device and the output to the second input of the computing device and to the input of the power amplifier, the first comparison element connected by the first input to the output of the first differentiating filter, the second input through the filter to the output of the master and the output to the first input of the first summing element, the second comparison element connected by the first input to the output of the first comparison element, the second input through the second differentiating filter to the output of the object and the output to the input of the relay element, the second block multiplication connected by the first input to the output of the relay element, an integral regulator, module selection unit, characterized in that it is additionally equipped with a third comparison element connected to the first input to the output of the second differentiating filter, the second input through the inertial filter to the output of the first summing element and the output through the module selection unit to the second input of the second multiplication unit, the second summing element connected by the first input to the output of the second multiplication unit, the second input to the output of the second comparison element and the output to the input of the integral controller, and the first summing element is connected by the second input to the output of the integral controller and the third input to the output of the second comparison element.