SU1068891A1 - Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace - Google Patents

Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace Download PDF

Info

Publication number
SU1068891A1
SU1068891A1 SU833558851A SU3558851A SU1068891A1 SU 1068891 A1 SU1068891 A1 SU 1068891A1 SU 833558851 A SU833558851 A SU 833558851A SU 3558851 A SU3558851 A SU 3558851A SU 1068891 A1 SU1068891 A1 SU 1068891A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
comparison
unit
block
Prior art date
Application number
SU833558851A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Федорович Кузнецов
Виталий Павлович Авдеев
Леонид Павлович Мышляев
Евгений Федорович Демичев
Сергей Константинович Коровин
Корней Иванович Изаак
Владимир Иванович Носырев
Иван Иванович Чухов
Валерий Янович Дубовик
Original Assignee
Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе filed Critical Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU833558851A priority Critical patent/SU1068891A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1068891A1 publication Critical patent/SU1068891A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА С НЕСТАЦИОНАРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ, НАПРИМЕР, ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, содержаща  исполнительный орган, два датчика, четыре фильтра низкой частоты, два блока задержки, четыре блока сравнени , генератор пробных сигналов , последовательно включенные, первый блок умножени , п тый блОк сравнени , второй блок умножени , блок делени  и интегратор, последовательно включенные шестой блок сравнени , первый экстрапол тор и первый сумматор, первый, второй, третий и четвертый Зсщатчики, выходы которых по;п1ключены соответственно к первым входам седьмого, восьмого и дев того блоков сравнени  и второго сумматора, первый блок определени  модул , выход которого через второй сумматор соединен с вторым входом блока делени , сиунум-реле , выход которого соединен с вторым входом второго блока умножени , выход объекта управлени  соединен через последовательно включенные второй и второй . фильтр низкой частоты с первым входом третьего блока сравнени , выход исполнительного органа соединен с входом объекта управлени  И через первый датчик с входом первого фильтра низкой частоты, выход интегратора соединен с-первым входом первого блока умножени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в нее введены п тый, шестой и седьмой задатчики, второй и третий экстрапол торы, обратна  модель объекта, два квадратора, элемент И, третий и четвертый блоки задержки , четыре блока пам ти, дес тый, одиннадцатый и двенадцатый блоки сравнени , второй блок определени  модул , первый и второй переключате (О ли, ключ, последовательно включенные таймер, блок реализации экспоненциальной зависимости, тринадцатый блок сравнени  и ограничитель, выход которого соединен с входом исполнительного органа, выход второго фильтра низкой частоты соединен с вторыми входами седьмого, восьмого и дев того блоков сравнени , с входом третьего экстрапол трра, выход а которого соединен через последовательно включенные второй блок за00 00 держки, третий блок сравнени , четвертый блок пам ти и второй переключатель с вторым входом п того , со блока сравнени , выход первого фильтра низкой частоты подключен к первым входам первого и второго блоков , первого блока сравнени , через первый блок задержки к первому входу шестого блока сравнени , через последовательно включенные второй экстрапол тор, третий блок задержки, первый блок срав .нени , третий блок пам ти и первьгй переключатель - к входам первого блока определени  модул , сигнумреле и второму входу первого блокаADAPTIVE CONTROL SYSTEM OF AN OBJECT WITH NON-STATIONARY CHARACTERISTIC, FOR EXAMPLE, ARC STEEL-MELT-STEAM FURNACE, containing an actuator, two sensors, four low-pass filters, two delay blocks, four comparison blocks, a test signal generator, connected in series, the first multiplication block, a black delay block, four delay blocks, four comparison blocks, a test signal generator the second multiplication unit, the division unit and the integrator, the sixth comparison unit in series, the first extrapolator and the first adder, the first, second, third and fourth multipliers, the outputs on the first inputs of the seventh, eighth and ninth comparison blocks and the second adder, the first module of the module definition, the output of which is connected to the second input of the division unit through the second adder, a sionum relay, the output of which is connected to the second input of the second multiplication unit , the output of the control object is connected through the second and second connected in series. low frequency filter with the first input of the third comparison unit, the output of the actuator is connected to the input of the control object And through the first sensor to the input of the first low frequency filter, the integrator output is connected to the first input of the first multiplication unit, which in order to improve the accuracy the fifth, sixth and seventh setting knobs, the second and third extrapolators, the inverse object model, two quadrs, the And element, the third and fourth delay blocks, four memory blocks, the tenth, eleventh and the twelfth comparison block, the second module definition block, the first and second switches (Oh, key, serially connected timer, exponential dependence implementation block, thirteenth comparison block and limiter whose output is connected to the actuator input, the output of the second low-pass filter is connected to the second inputs of the seventh, eighth and ninth units of comparison, with the entrance of the third extrapol TRR, the output of which is connected through the series-connected second block per 00 00 holders, the third block compare The fourth memory unit and the second switch with the second input of the fifth, from the comparison unit, the output of the first low-pass filter are connected to the first inputs of the first and second blocks, the first comparison unit, through the first delay unit to the first input of the sixth comparison unit, sequentially the second extrapolator, the third delay unit, the first block of comparison, the third memory block and the first switch to the inputs of the first module for determining the module, the signal number and the second input of the first block

Description

умножени , выход п того задатчика подключен через второй блок сравнени  к вторым входам третьего и че вертого бло1Гов пам ти, к управл ю«им входам первого и второго переключателей , выход первого блока сравнени  соединен с вторым входом первого переключател  и через второ блок онределени  модул  - с вторым входом второго блока сравнени , выход третьего блока сравнени  подключен к второму входу второго перег ключдтел , выход седьмого блока, сравнени - подключен через первый блок пам ти к .второму входу тринадцатого блЬка сравнени , выход которого подключен к первому входу ограничител , выход восьмого блока сравнени  через второй блок пам ти - к первому входу дес того блока сравнени , второй вход которого подключен к выходу блока реализации экспоненциальной зависимости, а выход - к второму входу ограничител У выход дев того блока сравнени , соединен через обратную модельmultiplying, the output of the second setting device is connected via the second comparison unit to the second inputs of the third and fourth true memory blocks, to the control inputs of the first and second switches, the output of the first comparison unit is connected to the second input of the first switch and with the second input of the second comparison unit, the output of the third comparison unit is connected to the second input of the second transfer switch, the output of the seventh unit, the comparison is connected via the first memory unit to the second input of the thirteenth comparison, output D of which is connected to the first input of the limiter, the output of the eighth comparison block through the second memory block to the first input of the tenth comparison block, the second input of which is connected to the output of the exponential dependence implementation block, and the output to the second input of the limiter Y the output of the ninth comparison block connected via reverse model

объекта с вторым входом шестого блока сравнени  и через последовательно включенные первый квадратор, третий фильтр низкой частоты, одиннадцатый блок сравнени  и логический блок И - с управл ющим Ъходом ключа, выхЬд первого экстрапол тора соединенчерез последовательно включенные четвертый .блок задержки, четвертый блок сравнени , второй квадратор, четвертый фильтр низкой частоты и двенадцатый блок сравнени  с вторым входом элемента И, выход шестого бдока сравнени  соединен с вторым входом четвертого блока сравнени , выходы шестого и седьмого задатчиков соединены с вторыми входами соответственно одиннадцатого и двенадцатого блоков сравнени , выход первого сумматора подключен к третьему Входу ограни .чител , выход интегратора - к дополнительному входу обратной модели объекта, выход генератора пробных сигнёшов соединен через ключ с вторым входом первого сумматора.an object with the second input of the sixth comparison unit and through the first quadrant connected in series, the third low-pass filter, the eleventh comparison block and the AND logical unit with the control key input, the output of the first extrapolator connected in series through the fourth delay unit, the fourth comparison unit, the second the quad, the fourth low-pass filter and the twelfth comparison unit with the second input of the And element, the output of the sixth comparison booth is connected to the second input of the fourth comparison unit, the outputs of the sixth and The seventh setting devices are connected to the second inputs of the eleventh and twelfth comparison blocks, the output of the first adder is connected to the third input of the limiter, the integrator's output is connected to the auxiliary input of the inverse object model, and the output of the test signal generator is connected to the second input of the first adder.

. . 1 . . one

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и регулированию , в Частности, к адаптивньв системам регулирований, и может быт использовано дл  построени  систем регулировани  техническими объектами , которые описываютс  последовательным соединением звена чистого запаздывани  и инерционного эвена первого пор дка с измен ющимс коэффициентом усилени  (передачи). Объекты подвержены вли нию неконтролируемых внешних воздействий, структурно-статистические свойства которых существенно измен ютс  на интервале времени запаздывани .The invention relates to automatic control and regulation, in particular, to adaptive control systems, and can be used to build control systems by technical objects, which are described by the series connection of the pure delay link and the first-order inertial even with varying gain (transmission). Objects are subject to the influence of uncontrolled external influences, the structural and statistical properties of which significantly change during the delay time interval.

Примером такого класса объектов  вл етс  дугова  сталеплавильна  электрическа  печь, если рассматривать задачу регулировани  ее электрического режима. Регулирующим воздействием в этом случае  вл етс  перемещение электродов, а выходной переменной объекта - ток или электрическа  мощность печи. Коэффици .ент передачи указанного канала регулировани  -измен етс  по ходу пЛавки в 2-3 раза. Объект подвержен вли нию нестационарных неконтролируемых возмущений, обусловленных, в частности, изменени ми параметixjB шихты и питающего напр жени .An example of such a class of objects is an electric arc furnace for electric steel, if we consider the problem of controlling its electric mode. The regulating effect in this case is the movement of the electrodes, and the output variable of the object is the current or electric power of the furnace. The transmission coefficient of the specified control channel is changed 2-3 times during the course of the shop. The object is subject to the influence of non-stationary uncontrolled disturbances caused, in particular, by changes in the charge transfer parameters and the supply voltage.

Задача регулировани  заключаетс  в обеспечении инвариантности выходной переменной отизменений внешних воздействий и коэффициента усилени  объекта управлени .The purpose of regulation is to ensure the invariance of the output variable from changes in external influences and the gain of the control object.

Известна адаптивна  система регулировани  электрического режима дуговой электропечи, содержаща  последовательно включенные дуговую электропечь, блок определени  производной регулируемой переменной,A known adaptive system for regulating the electric mode of an electric arc furnace, comprising a series-connected electric arc furnace, a unit for determining a derivative of an adjustable variable,

0 блок делени , блок формировани  сигнала коррекции, регул тор и блок определени  производной управл ющего воздействи , причем выход дуговой электропечи соединен с вторым0 a dividing unit, a correction signal generating unit, a controller and a control derivative determining unit, the output of the electric arc furnace being connected to the second

5 входом регул тора, выход которого подключен к входу дуговой электропечи , выход блока определени  проi изводной управл ющего воздействи  соединен с вторым входом блока делени  СИ.5 by the input of the regulator, the output of which is connected to the input of the electric arc furnace, the output of the detection control output unit is connected to the second input of the SI division unit.

Недостатком системы. вл етс  низка  точность регулировани , обусловленна  тём, что при коррекции настроек регул тора не учитываетс  запаздывание в канале регулировани  И производитс  деление производной регулируемой переменной на производную управл ющего воздействи , определенные в одни момент 0 времени. Кроме того, не учитываютс  измерительные помехи, что ведет к большим Ошибкам при определении производных.The disadvantage of the system. The control accuracy is low due to the fact that when adjusting the controller settings, the delay in the control channel is not taken into account AND the derivative of the controlled variable is divided by the derivative of the control action determined at the same time. In addition, measuring noise is not taken into account, which leads to large Errors in the definition of derivatives.

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  адаптивна  система экстремального регулировани , содержаща  последовательно включенные объект управлени , первый датчик, первый фильтр низкой частоты, первый блок сравнени , второй фильтр низкой частоты , третий блок сравнени , четвертый блок сравнени , первый блок умножени , блок делени , интегратор п тый блок сравнени , первый масштабирующий блок, шестой блок сравнени , экстрапол тор, первый сумматор , исполнительный орган, второй датчик, третий фильтр низкой частоты , седьмой блок сравнени , первый блок задержки, четвертый Фильтр низкой частоты, восьмой блок сравнени  и второй блок умножени , выход которого соединен с вторым входом четвертого блока сравнени , последовательно включенные третий датчик,, п тый фильтр низкой частоты дев тый блок сравнени , второй масштабирующий блок, второй сумматор, второй блок задержки и третий масштабирующий блок, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнени ,, последовательно включенные четвертый датчик, шестой фильтр низкой частоты, дес тый блок сравнени  и третий масштабирующий блок, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора и через первый блок адаптации со своим дополнительным входом, выход первого масштабирующего блока соединен через второй блок адаптации со своим дополнительным входом , выход второго сумматора,соединен с вторым входом седьмого блока сравнени  и вторым входом первог сумматора, третий вход которого подключен к выходу генератора пробных сигналов, выход четвертого фильтра низкой частоты соединен с вторым входом шестого блока сравнени , выход которого подключен к вторым входам первого, второго.и третьего блоков адаптации, первый вход третьего блока адаптации соединен с выходом экстрапол тора, а выход с дополнительным входом экстрапол тоЕ а , выход восьмого блока сравнени  соединен через сигнум-реле с вторым входом первого блока умножени , через блок выделени  модуЛ  и третий сумматор - с вторым входом блока делени , выход интегратора подключен к второму входу второго блока умножени , выходы первого, второго, третьего и чет- вертого задатчиков соединены с вторым входами соответственно дев того , дес того, первого блоков срав-г нени  и третьего сумматора, выход первого блока сравнени  подключен к вторюму входу третьего б.лока сравClosest to the present invention is an adaptive extreme control system comprising a control object connected in series, a first sensor, a first low frequency filter, a first comparison unit, a second low frequency filter, a third comparison unit, a fourth comparison unit, a first multiplication unit, a division unit, an integrator fifth unit of comparison, first scaling unit, sixth unit of comparison, extrapolator, first adder, actuator, second sensor, third low-frequency filter, seventh unit of comparison, the first delay unit, the fourth low-frequency filter, the eighth comparison unit and the second multiplication unit, the output of which is connected to the second input of the fourth comparison unit, the third sensor, the fifth low-pass filter, the ninth comparison unit, the second scaling unit, the second adder, the second delay unit and the third scaling unit, the output of which is connected to the second input of the first comparison unit, the fourth sensor, the sixth low-pass filter, the tenth comparison block and the third mass the stacking unit, the output of which is connected to the second input of the second adder and through the first adaptation unit with its additional input, the output of the first scaling unit is connected through the second adaptation unit to its additional input, the output of the second adder, is connected to the second input of the seventh comparison unit and the second input of the first an adder, the third input of which is connected to the output of the generator of test signals, the output of the fourth low-frequency filter is connected to the second input of the sixth comparison unit, the output of which is connected To the second inputs of the first, second, and third adaptation blocks, the first input of the third adaptation block is connected to the extrapolator output, and the output to the extra extrapolation input a, the output of the eighth comparison unit is connected via a signal relay to the second input of the first multiplication unit, through the allocation unit modulo and the third adder - with the second input of the division unit; the integrator output is connected to the second input of the second multiplication unit; the outputs of the first, second, third and fourth setters are connected to the second inputs, respectively, nine tons th, the tenth, the first block-Cf. g Neny and third adder, the first comparing unit output is connected to the input of the third vtoryumu b.loka Cf.

нени , выход первого блока задержки - к .второму входу восьмого блока сравнени , второй выход объекта .управлени  - к входу четвертого датчика, первый вход объекта управлени  - к выходу исполнительного органа , второй вход - к входу второгоthe output of the first delay unit to the second input of the eighth comparison unit, the second output of the control object to the input of the fourth sensor, the first input of the control object to the output of the actuator, the second input to the input of the second

датчика Г21.G21 sensor.

В известной адаптивной системе регулировани  из целевой выходной переменной объекта управлени  вычитаютс  -эффекты изменений контролируемых внешних воздействий и косвенной выходной переменной, затем определ ютс  приращени  скорректированной целевой выходной переменной и управл ющего воздействи  относитель-г но их текущих средних значений. По рассчитанным приращени м оценивает-с  знакопеременный коэффициент экстремального объекта управлени . С использованием знакопеременного -. коэффициента и текущего среднего знчени  управл ющего воздействи  определ ютс  Tpe6yeNttiie управл ющие воздействи  на прошедших интервалах времени. Требуемые -управл ющие воздействи  экстраполируютс  на предсто щие интеовалы управлени , алгебраически суммируютс  с корректировками по изменени м контролируемых внешних воздействий и пробными сигналами и направл ютс  на реализацию в исполнительный орган.In the known adaptive control system, the effects of changes in the controlled external effects and the indirect output variable are subtracted from the target output variable of the control object, then the increments of the corrected target output variable and the control influence relative to their current values are determined. Based on the calculated increments, estimates are given by the alternating coefficient of the extremal control object. Using alternating -. the coefficient and the current average value of the control action are determined by the Tpe6yeNttiie control actions at the elapsed time intervals. The required control actions are extrapolated to the upcoming control integrals, algebraically summed with corrections for changes in controlled external actions and test signals, and sent to the executive body for implementation.

Недостаток известной адаптивной системы при ее использовании дл  рассматриваемого классаобъектов  вл етс  низка точность регулировани , обусловленна  тем, что не учитываютс  динамические свойства . объекта из-за усреднени  переменных на большом интервале времени, и. тем, что посто нно осуществл етс  подача пробных сигналов.A disadvantage of the known adaptive system when using it for the class of objects in question is the low control accuracy due to the fact that the dynamic properties are not taken into account. object due to averaging of variables over a large time interval, and. by the fact that test signals are constantly being supplied.

изобретени  - noBbmjeHHe точности регулировани . invention - noBbmjeHHe control accuracy.

поставленна  цель достигаетс  те что в адаптивную систему регулировани , содержащую исполнительный орган, два датчика, четыре фильтра низкой частоты, два блока задержки, четыре блока сравнени , генератор пробных сигналов, последовательно включенные первый блок умножени , п тый блик сравнени , второй блок умножени , блок делени  и интегратор , последовательно включенные шестой блок сравнени , первый экстрапол тор и первый сумматор, первый второй, третий и четвертый задатчики , выходы которых подключены соответственно к первым входам седьмогоj восьмого и дев того блоков сравнени  и второго сумматора , первый блок определени  модул , выход которого через второй суммато соединен с вторым входом блока деле ни , сигнум-реле, выход которогоThis goal is achieved in those in an adaptive control system containing an actuator, two sensors, four low-pass filters, two delay blocks, four comparison blocks, a generator of test signals, the first multiplication block, the fifth highlight of the comparison, the second multiplication block, block division and integrator, sequentially included sixth unit of comparison, first extrapolator and first adder, first second, third and fourth setters, the outputs of which are connected respectively to the first inputs of the se the eighth and eighth and ninth comparison blocks and the second adder, the first unit of definition of the module, the output of which is connected via the second summat to the second input of the division unit, the signal-relay, the output of which

соединен с вторым входом второго блока умножени , выход объекта управлени  соединен через последовательно включенные второй датчик и второй фильтр низкой частоты с первым входом третьего блока сравнейи , выход исполнительного органа соединен с входом объекта управлени  и через первый датчик с входом первого фильтра низкой частоты, выход интегратор а соедине с первым входом первого блока умножени , введены ПЯТЫЙ, шестой и задатчики второй и третий экстраПол торы, обратна  модель объекта, два квадратора, логически блок И, третий и четвертый блоки задержки, четыре блока пам ти, дес тый , одиннадцатый и двенадцатый блоки сравнени , второй блок опредлени  модул , первый и второй переключатели , ключ, последовательно включенные таймера, блок реализации экспоненциальной зависимости, тринадцатый блок сравнени  и ограничитель , выход которого соединен с входом исполнительного органа, выход второго фильтра низкой частоты соединен с вторыми входами седьмого , во.сьмого и дев того блОков сравнени , с входом третьего экстрпол тора , выход которого соединен через последовательно включенные второй блок-задержки, третий блок сравнени , четвертый блок пам ти и второй переключатель с вторым вхдом п того блока сравнени , выход первого фильтра низкой часто ы подключен к первым входам первого и второго блоков пам ти, первого блокс1 сравнени , через первый блок ЗсЩержки - к первому входу шестого блока сравнени , через последовательно включенные второй экстрапол тор , третий блок задержки, первый блок сравнени , третий блок пам ти и первый переключатель - к входам первого блока определени  модул , сигнум-реле и ,второму входу первого блока умножени , выхбд п того задатчика подключен через второй блок сравнени  к вторым входам третьего и четвертого блоков пам ти, к управл ющим входам первого и второго переключателей, выход первого блока сравнени  соединен с вторым входом первого переключател  и через второй блок опреде;4ени  модул  - с вторым второго блока .сравнени ,выход третьего блока сравнени  подключен к второму входу второго переключател , выход седьмого блока сравнени  подключен через первый блок пам ти к второму, входу тринадцатог блока сравнени , выход которого подключен к первому входу ограничи л , выход восьмого блока сравнени connected to the second input of the second multiplication unit, the output of the control object is connected via a sequentially connected second sensor and a second low-frequency filter to the first input of the third block of the same, the output of the actuator is connected to the input of the control object and through the first sensor to the input of the first low-frequency filter, output The FIFTH, the sixth and the second and the third extrapolator controllers, the inverse model of the object, two quadrators, the logical AND block, the third and fourth the third delay block, four memory blocks, the tenth, eleventh, and twelfth comparison blocks, the second module definition block, the first and second switches, a key, sequentially connected timers, an exponential dependence realization block, the thirteenth comparison block, and a limiter whose output is connected to the input actuator, the output of the second low-pass filter is connected to the second inputs of the seventh, second and ninth comparison blocks, with the input of the third extrapolator, the output of which is connected via a series the second block of the delay, the third block of comparison, the fourth memory block and the second switch with the second input of the fifth block of comparison, the output of the first low filter are often connected to the first inputs of the first and second memory blocks, the first comparison block 1, through the first block of - to the first input of the sixth comparison unit, through the successively connected second extrapolator, the third delay unit, the first comparison unit, the third memory block and the first switch to the inputs of the first module definition unit, the signal-relay and, the second the input of the first multiplying unit, the output of the master control unit is connected via the second comparison unit to the second inputs of the third and fourth memory blocks, to the control inputs of the first and second switches, the output of the first comparison unit is connected to the second input of the first switch and through the second unit; the module with the second of the second comparison unit; the output of the third comparison unit is connected to the second input of the second switch; the output of the seventh comparison unit is connected via the first memory unit to the second, the input of the thirteen comparison unit eni, the output of which is connected to the first input of the limited l, the output of the eighth comparison unit

через второй блок пам ти - к первому входу дес того блока сравнени , второй вход которого подключен к выходу блока реализации экспоненциальной зависимости, а выход - к второму входу ограничител , выход дев того блока сравнени  соединен через обратную модель объекта с вторым .входом шестого блока сравнени  и через последовательно вклю0 ченные первый квадратор, третий фильтр низкой частоты, одиннадцатый блок сравнени  и логический блок И - с управл ющим входом ключа, выход первого экстрапол то5 ра соединен через последовательно включенные четвертый блок задержки, четвертый блок сравнени , второй квадратор, четвертый фильтр низкой частоты и двенадцатый блок сравнеQ ни  с вторым входом логическогоthrough the second memory block to the first input of the tenth comparison unit, the second input of which is connected to the output of the exponential dependence implementation unit, and the output to the second input of the limiter, the output of the ninth comparison unit is connected via the reverse object model to the second input of the sixth comparison unit and through successively included the first quad, the third low-frequency filter, the eleventh comparison unit and the logical block I - with the control input of the key, the output of the first extrapolator is connected through sequentially on s fourth delay block, the fourth block of comparison, a second squarer, a fourth low-pass filter and twelfth sravneQ audio unit with the second input of logic

блока И, выход шестого блока сравнени  соединен с вторым входом четвертого блока сравнени , выходы шестого и седьмого задатчиков сое5 динены с вторыми входами соответств .енно одиннадцатого и двенадцатого блоков сравнени , выход первого сумматора подключен к третьему входу ограничител , выход интегратора - к дополнительному входу обратной модели объекта, выход генератора пробных сигналов соединен через ключ с вторым входом первого сумматора .And, the output of the sixth comparison unit is connected to the second input of the fourth comparison unit, the outputs of the sixth and seventh setters are connected to the second inputs of the eleventh and twelfth comparison blocks, the output of the first adder is connected to the third input of the limiter, the output of the integrator is to the auxiliary input of the reverse object model, the output of the probe signal generator is connected via a key with the second input of the first adder.

Введение новых блоко,Б и св зейIntroduction of new block, B and communication

5 позвол ет повысить точность системы регулировани , адаптировать коэффициент передач-и канала регулировани  без .нанесени  пробных сигналов с прогнозированием рабочих траек0 торий управл ющих воздействий и соответствующих им выходов, а также с нанесением пробных сигналов на прогнозируемые траектории рабочих управлений, если последние не пре5 терпевают существенных изменений. Кроме того, в системе оперативно корректируютс  ограничени  на минимально и максимально допустимые значени  управл ющих воздействий,5 allows to improve the accuracy of the control system, adapt the ratio of transmissions and the control channel without introducing test signals, predicting the working trajectories of control actions and their corresponding outputs, and also applying test signals to the predicted trajectories of the operating controls, if the latter do not tolerate significant changes. In addition, the system quickly adjusts the limitations on the minimum and maximum allowable values of the control actions,

Q выход за которые нарушают нормальное протекание технологического процесса.Q out of which violate the normal course of the process.

На чертеже приведена блок-схема адаптивной системы регулировани  объекта с нестационарной характеристикой , например, дуговой сталеплавильной электропечи,The drawing shows a block diagram of an adaptive system for regulating an object with a non-stationary characteristic, for example, an electric arc furnace,

Адаптивна  система регулировани  содержит исполнительный орган 1, объект 2 управлени , первый дат0 чик 3, второй датчик 4, первыйThe adaptive control system contains the executive body 1, the control object 2, the first sensor 3, the second sensor 4, the first

задатчик 5, второй задатчик 6, перйый фильтр 7 низкой частоты, второй фильтр 8 низкой частоты, седьмой блок 9 сравнени , восьмой блокsetting device 5, second setting device 6, first low-frequency filter 7, second low-frequency filter 8, seventh comparison block 9, eighth block

5 10 сравнени , п тый задатчик 11, второй блок 12 сравнени , таймер. 1 первый блок 14 пам ти, второй блок 15 пам ти, второй экстраполйтор 16, третий блок 17 задержки, первый блок 18 сравнени , второй блок 19 определени  модул , третий блок 20. пам ти, первый переключатель 21, третий экстрапол тор 22, второй блок 23 задержки, третий блок 24 сравнени , блок 25 реализации экспоненциальной зависимости тринадцатый блок 26 сравнени ,де-с тый блок 27 сравнени , первый блок 28 задержки, первый блок 29 определени  модул , -аигнум-реле 30 первый блок 31 умножени , четвертый блок 32 пам ти, ограничитель 3 четвертый задатчик 34, второй сумматор 35, второй переключатель 36, шестой згщатчик 37, п тый блок 38 сравнени -, одиннадцатый блок 39 сравнени , третий фильтр 40 низкой частоты, первый квадратор 41, второй блок 42 умножени , логический блок И 43, двенадцатый блок 44 сра нени , четвертый Лильтр 45 низкой частоты, второй квадратор 4б, блок 47 делени , генератор 48- пробных сигналов, ключ 49, седьмой задатчик 50, четвертый блок 1 задержки , четвертый блок 52 сравнени , интегратор 53, первый сумматор 54, первый экстрапол тор 55, шестой блок 56 сравнени , обратную модель 57 объекта, дев тый блок 58 сравне и третий задатчик 59. На чертеже обозначено: U - управл ющее воздействие; V - неконтролируемые внешние воздействи ; Y -г выходна  переменна  объекта управлени ; 3 - сигнал включени  таймера. . 1. Фильтр низкой частоты выполнен в виде последовательно включенных блока сравнени , ограничител  и ий тегратора, выход которого соединен с первым входом блока сравнени  и  вл етс  выходом фильтра низкой ча тоты, вход которого соединен с вто рым входом блока сравнени . Блок пам ти реализован на стандартных логических элементах и имеет два входа: информационный и вход разре шени  записи. При поступлении сигнала на второй вход.происходит запись информации. Экстрапол торы вы полнены в виде реальных форсирующи звеньев. Генератор пробных сигналов представлен, в частном случае, мультивибратором, вырабатывающим пр моугольные импульсные сигналы. Переключатель содержит сумматор, замыкающий и размыкающий ключи, ин формационные входы которых соединены с информационными входами переключател , управл ющие входы - с - управл ющим входом переключател , выходы KJшчeй соединены с входами сумматора, подключенного выходом к выходу переключател . Адаптивна  система регулировани  объекта с нестационарной характеристикой содержит подсистёкв , выполн ю щие функции сщаптации коэффициента передачи канала регулировани , определени  момента подключени  гене- , ратора пробных сигналов, оперативного уточнени  ограничений йа управл ющие воздействи  и выработки йе- : посредственно управл ющего воздейстг- ВИЯ. , Коэффициент передачи канала регулировани  адаптируетс  по данным о приращени х управл ющего воздействи  и выходной переменной относительно их экстраполированных значений , что позвол ет получать хорошие оценки коэффициента в замкнутой системе регулировани  во врем  ее нормального функционировани . Предусмотрено также нанесение пробных сигналов с целью адаптации коэффициента передачи при значительном ухудшении качества- регулироваНИН . . Адаптаци  коэффициента передачи осуществл етс  следующим образом. Величина выходной переменной V измер етс  вторым датчиком .4 и полученный сигнал подаетс  на вторОй фильтр 8 низкой частоты, где подавл етс  измерительна  помеха. Выходной сигнал второго фильтра 8 низкой- частоты экстраполируетс  на интервал времени Ту третьим экстрапол тором 22. Интервсш времени Т выбираетс  таким образом, чтобы практически закончилс  переходный процесс, вызванный измененнем управл ющего воздействи , т..е. равным (2-3)T, где t и Т - посто нные времени чистого запаздывани  и инерции канала регулировани . Экстраполированный сигнал задерживаетс  во втором блоке 23 задержки на интервги времени f и вычитаетс  в третьем блоке 24 сравнени  из выходного сигнала второго фильтра.8 низкой частоты. На выходе третьего блока 24 . сравнени  получаетс  сигнал о приращении лУ выходной переменной относительно ее экстрапОлнрованного значени , который подаетс  на первый (информационный) вход четвертого блока 32 пам ти и на второй вход второго.переключател  36. Аналогично выходной переменной величина управл ющего воздействи  измер етс  первым датчиком 3 и полученный сигнал подаетс  на фильтр 7 низкой частоты. Выжодной сигнёш первого фильтра 7 низкой частоты экстраполируетс  во втором энстрапол торе 16 на интервал времени Т/ , задерживаетс  в третьем блоке 17 задержки на тот же интервал времени и вычитаетс  в первом блоке 18 сравнени  из выходного сигнала первого фильтра 7 низкой частоты. На выходе первого блока 18 сравнени  получаетс  сигнал о приращении дУ управл ющего воздействи  относительно его экстраполированного значени , который подаетс  на информационный вход третьего блока 20 пам ти и второй вход первого переключател  21.5 10 comparisons, fifth setting unit 11, second comparison unit 12, timer. 1 first memory block 14, second memory block 15, second extrapolator 16, third delay block 17, first comparison block 18, second module definition block 19, third memory block 20. first switch 21, third extrapolator 22, second delay unit 23, third comparing unit 24, exponential dependence implementation unit 25 thirteenth comparing unit 26, demarcating comparing unit 27, first delaying unit 28, first module determining unit 29, signal-switching relay 30 first multiplying unit 31, fourth unit 32 memories, limiter 3 fourth master 34, second total p 35, second switch 36, sixth inhibitor 37, fifth compare block 38, eleventh compare block 39, third low-pass filter 40, first quad 41, second multiplication block 42, logical block AND 43, twelfth block 44 of comparison, fourth Liltr 45 low frequency, second quad 4b, dividing block 47, 48-test signal generator, key 49, seventh master 50, fourth delay block 1, fourth comparison block 52, integrator 53, first adder 54, first extrapolator 55, sixth block 56 comparisons, inverse model 57 of the object, ninth block 58 is comparable to and three This unit is 59. In the drawing it is indicated: U - control action; V - uncontrolled external influences; Y is the output variable of the control object; 3 - timer on signal. . 1. The low-frequency filter is made in the form of a series-connected comparison unit, a limiter and a tegrator whose output is connected to the first input of the comparison unit and is the output of the low-frequency filter whose input is connected to the second input of the comparison unit. The memory unit is implemented on standard logic elements and has two inputs: informational and input recording permission. When a signal arrives at the second input, information is recorded. Extrapolators are made in the form of real forcing links. The generator of test signals is presented, in a particular case, by a multivibrator, generating rectangular pulse signals. The switch contains the adder, the closing and disconnecting keys, the informational inputs of which are connected to the information inputs of the switch, the control inputs - with - the control input of the switch, the outputs of the CJ terminal connected to the inputs of the adder, connected to the output of the switch. The adaptive control system of an object with a non-stationary characteristic contains subsystems that perform the functions of adjusting the transmission coefficient of the control channel, determining the moment of connecting the generator, test signal generator, promptly specifying the limitations of the control actions, and generating a direct control effect. The transmission coefficient of the control channel is adapted from the data on the increments of the control action and the output variable with respect to their extrapolated values, which makes it possible to obtain good estimates of the coefficient in the closed-loop control system during its normal operation. It also provides for the application of test signals in order to adapt the transmission coefficient with a significant deterioration in the quality of the regulator. . The adaptation of the transmission coefficient is as follows. The value of the output variable V is measured by a second sensor .4 and the received signal is fed to a second low-pass filter 8, where the measurement noise is suppressed. The output of the second low-pass filter 8 is extrapolated for a period of time by the third extrapolator 22. The interval t of time t is chosen so that the transient caused by the modified control action, i.e. equal to (2-3) T, where t and T are the constant times of pure delay and inertia of the control channel. The extrapolated signal is delayed in the second delay block 23 by an interval of time f and subtracted in the third comparison block 24 from the output of the second low-pass filter.8. At the output of the third block 24. comparison, a signal is obtained about the increment of the output variable relative to its extrapolated value, which is fed to the first (informational) input of the fourth memory block 32 and to the second input of the second switch 36. Similarly to the output variable, the value of the control action is measured by the first sensor 3 and the received signal is fed to a low frequency filter 7. The primary signal of the first low-pass filter 7 is extrapolated in the second entropolator 16 for a time period T /, is delayed in the third delay unit 17 for the same time interval and subtracted in the first comparison unit 18 from the output signal of the first low-frequency filter 7. At the output of the first comparison unit 18, a signal is received on the increment of the control of the control action relative to its extrapolated value, which is fed to the information input of the third memory block 20 and the second input of the first switch 21.

Уточнение коэффициента передачи канала регулировани  производитс  только в том случае, когда приращени  uU имеют значительную величину , что свидетельствует о существенных изменени х управл ющего воздействи . В момент времени,когда сигнал о1ди1 превышает заданное значение , сигналы olAUl и iY через первый 21 и второй 36 переключатели поступают в блоки расчета коэффициента. Если же сигнал о ли не превышает заданного значени , то в блоках 20 и 32 пам ти запоминаютс  сигналы о ли и aV в момент времени, когда сигнал |д.U 1 равн етс  заданному значению. С этой ;Целью сигнал о заданном значе нии uU с выхода п того задатчика 11 подаетс  через второй блок 19 определени  на первый вход вторрго блока 12 сравнени , где вычитаетс  из выходного сигнала первого блока 18 сравнени . Если -выходной сигнал второго блока 12 сравнени  больше., нул , то первый 21 и второй 36 переключатели соедин ют с выходом свои вторые входы и сигналы о л и и &V поступают через эти переключатели дл  дальнейшей обработк В это врем  на вторые входы третьего 20 и четвертого 32 блоков пам ти поступает сигнал, запрещающий запоминание сигналов.. Когда выходной сигнал второго блока 12 сравнени  становитс  меньше нул  (переходит через нуль), то в этот момент времени разрешаетс  запись сигналов о ли и iY, переключатели 21 и 36 соедн ют свои выходы с первыми входами и дл  дальнейшей обработки поступают сигналы с выходов третьего 20 и четвертого 32 блоков пам ти.The adjustment of the transmission coefficient of the control channel is made only in the case when the increments uU have a significant value, which indicates a significant change in the control action. At the moment of time when the signal o1di1 exceeds the specified value, the signals olAUl and iY through the first 21 and second 36 switches enter the coefficient calculation blocks. If the signal about does not exceed a predetermined value, then in blocks 20 and 32 of the memory, signals about a and aV are stored at the time when the signal | qU 1 equals the specified value. With this; A target, a signal about a predetermined value uU from the output of the fifth setpoint generator 11 is fed through the second determination unit 19 to the first input of the second comparison unit 12, where it is subtracted from the output signal of the first comparison unit 18. If the output signal of the second comparison unit 12 is larger., Zero, then the first 21 and second 36 switches connect their second inputs to the output, and the signals V and V get through these switches for further processing. At this time, the second inputs of the third The 20 and fourth 32 memory blocks receive a signal prohibiting signal storage. When the output signal of the second comparator unit 12 becomes less than zero (crosses through zero), it is at this time that the signals for signaling and iY are recorded, the switches 21 and 36 are connected your exits from the first and input for further processing and receives signals from the outputs of the third 20 and fourth 32 memory blocks.

Адаптаци  коэффициента передачи канала регулировани  осуществл етс  по выражениюThe adjustment of the transmission coefficient of the control channel is carried out by the expression

/ C YttVicftVuU&Vaiqn iU(t/ C YttVicftVuU & Vaiqn iU (t

):):

dfl-, 1dfl-, 1

V uUCtHV uUCtH

Qt4Qt4

TT

-посто нна , времени интегрировани  ;- permanent integration time;

e-переменна  интегрировани ;e-variable integration;

5 - посто нный коэффициент; С.-1 - сигнум-функци .5 - constant coefficient; C.-1 - Signum function.

.Дл  реализации выражени  (1) выходной сигнал третьего блока 20 пам ти о ди(t) подаетс  на входы 5 первого блока 31 умножени , сигнумреле 30 и первого блока 29 определени  модул . В первом блоке 31 умножени  перемножаетс  сигнал о uU(i.)c сигналом о t (4) поступающимTo implement expression (1), the output of the third memory block 20 (di) is fed to the inputs 5 of the first multiplication unit 31, the signal globule 30 and the first unit 29 of the module definition. In the first multiplication unit 31, the signal about uU (i.) Is multiplied with the signal about t (4) by the incoming

0 с. выхода интегратора 53. Сигнал о полученном произведении вычитаетс  в п том блоке 38 сравнени  из сигнала о лЧ (i) , идущего с выхода второго переключател  36. Сигнал0 s. the integrator output 53. The signal of the resulting product is subtracted in the fifth comparison block 38 from the LP (i) signal coming from the output of the second switch 36. The signal

S о полученной разности умножаетс  во втором блоке 42 умножени  на сигнал о S,qt ь.U. (-t) , который вырабатываетс  на выходе сигнум-реле 30, Выходной сигнал блока 29 определеQ ни  модул  суммируетс  во втором сумматоре 35 с выходным сигналом 5JI четвертого задатчика. 34. В блоке 47 делени  выходной сигнал второго , блок а 42 умножени  делитс S about the obtained difference is multiplied in the second block 42 by multiplying the signal of S, qt Ü.U. (-t), which is generated at the output of the signal relay 30, the output signal of the unit 29, the module or the module is summed in the second adder 35 with the output signal 5JI of the fourth setpoint. 34. In block 47 dividing the output signal of the second, block a 42 multiplying is divided

5 на выходной сигнал второго сумматора 35 и полученный сигнал подаетс  на интегратор 53 с посто нной времени интегрировани  Ti2. На выходе интегратора 53 получаетс  сигнал о текущем значении коэффициента передачи К, который подаетс  на дополнительный вход обратной модели 57 объекта.5 to the output of the second adder 35 and the received signal is fed to the integrator 53 with the Ti2 integration time constant. At the output of the integrator 53, a signal is received about the current value of the transmission coefficient K, which is fed to the auxiliary input of the inverse object model 57.

Дл  выработки управл ющего воздействи  из выходного сигнала оTo generate a control action from the output signal

5 v второго фильтра 8 низкой частоты в дев том бл.оке 58 сравнени  вычитаетс  сигнал Ч о заданном значении выходной переменной и сигнал о полученной .разности подаетс  на вход обратной модели 57 объекта без запаздывани . На выходе обратной модели 57 объекта получаетс  сигнал .sy (t-t) .о корректировке управл ющего воздействи , который вычитаетс  в шестом блоке 56 сравнени  из выходного сигнала первого блока 28 задержки и (t-tr) о фактически реализованном в момент времени (t-t) управл ющем воздействии. В результате получаетс  сигнал о запаздывающей оценке идег.льного управл ющего воздействи , т.е.5 v of the second low-pass filter 8 in the ninth comparison block 58, subtracts the signal о on the set value of the output variable, and the signal on the obtained difference is fed to the input of the inverse model 57 of the object without delay. At the output of the object's inverse model 57, a .sy (tt) signal is obtained. To correct the control action, which is subtracted in the sixth comparison block 56 from the output of the first delay block 28 and (t-tr) about the actual control at the time (tt) impact. As a result, a signal is received about the delayed evaluation of the ideal control action, i.e.

,к{,to{

ua-t ua-tVFt oC4((t)i,ua-t ua-tVFt oC4 ((t) i,

оabout

UU

где и (t-t) - оценка идеальногоwhere and (t-t) - an assessment of the ideal

управл ющего воздействи ;control action;

toD 1 - математический оператор обратной модели объекта без запаздывани  toD 1 - mathematical operator of the inverse model of the object without delay

Сигнал о U подаетс  на вход первого экстрапол тора 55, в коtopoM экстраполируетс  на интервалThe signal U is fed to the input of the first extrapolator 55, to which M is extrapolated to the interval

времени с, затем суммируетс  в первом сумматоре 54 с выходным сигналом генератора 48 пробных сигналов, если ключ 49 замкнут/ и через огра ничитель 33 с оперативно уточн еьшм границами поступает на исполнительный орган 1 дл  реализации.time, then is summed in the first adder 54 with the output signal of the generator 48 test signals, if the key 49 is closed / and through the limiter 33 with the operatively refined boundaries goes to the executive authority 1 for implementation.

Генератор 48 пробных сигналов вырабатывает воздействи  импульсного типа длительностью t+(3-4)Т в тех ситуаци х, когда ошибки экстрапол ции управл н цего воздействи  незначительны, а ошибка регулировани  выходкой переменной достигает большой величины. Такие ситуации возникают тогда, когда оценка коэффициента передачи объекта не соответствует действительному значению этого коэффициента; и поэтому в этих случа х неоЪходимо более тщательное уточнение коэффициента передачи, дл  чего и нанос тс  дополнительные пробные сигналы.The test signal generator 48 produces pulsed-type pulses of duration t + (3–4) T in situations where the control extrapolation errors are insignificant and the variable trick control error reaches a large value. Such situations arise when the estimate of the transmission coefficient of the object does not correspond to the actual value of this coefficient; therefore, in these cases, a more thorough adjustment of the transmission coefficient is needed, for which additional test signals are applied.

Дл  подключени  генератора 48 пробных сигналов с выхода дев того блока 58 сравнени  сигнал об ошиб-ке регулировани  подаетс  через первый квадратор 41 на третий фильтр 40 низкой частоты, выходной сигнап которого соотвеЛтвует оценке текущей дисперсии ошибки регулировани . Из этого сигнала в одиннадцатом блоке 39 сравнени  вычитаетс  выходной сигнал шестого задатчика 37 о допустимом значении оценки дисперсии ошибки регулировани . Сигнал о полученной разности подаетс  на первый вход логического блока И 43. С целью определени  ошибки экстрапол ции управл ющего аоздействи  выходирй сигнал первого экстрапол тора 55 задерживаетс  в четвертом блоке 51 задержки на интервал экстрапол ции и вычитаетс  в четвертом блоке 52 сравнени  иэ входного сигнала первого экстрапол тора 55. Сигнгш об сшибке экстрапол ции проходит через второй квадратор 46, четвертый фильтр 45 низкой частоты, вычитаетс в двенадцатом блоке 44 сравнени  из выходного сигнала седьмого задатчика 50 о допустимом знач1ении оценки дисперсии ошибки экстрапол ции и подаетс  на второй вход логического блока И 43. Если входны сигналы логического блока И .43 положительные , т.е. ошибки экстрапол ции управл ющего воздействи To connect the test signal generator 48 from the output of the ninth comparing unit 58, the adjustment error signal is fed through the first quad 41 to the third low-pass filter 40, the output of which corresponds to an estimate of the current control error dispersion. From this signal in the eleventh comparison unit 39, the output signal of the sixth driver 37 about the permissible value of the estimate of the variance of the control error is subtracted. The received difference signal is fed to the first input of logic block 43. To determine the extrapolation error of the control action, the output signal of the first extrapolator 55 is delayed in the fourth delay delay block 51 by the extrapolation and deducted in the fourth block 52 comparing the input signal of the first extrapol torus 55. The signal about the extrapolation error passes through the second quadrant 46, the fourth low frequency filter 45, is subtracted in the twelfth comparison unit 44 from the output of the seventh unit 50 o permissible znach1enii estimation error variance extrapolated and applied to the second input of AND logic unit 43. If the input signals of the logical AND unit .43 positive, i.e. control extrapolation errors

незначительны, а ошибки регулировани  выходной переменной большие,insignificant, and the adjustment errors of the output variable are large,

.то ключ 49 замыкаетс  и генератор 4 пробных сигналов подает воздействи .to key 49 closes and a generator of 4 test signals provides an action

иа вход первого сумматора 54; В противном случае сигналы с генератора 48 пробных сигналов не поступают .на вход первого сумматора 54.and the input of the first adder 54; Otherwise, the signals from the generator 48 test signals are not received. The input of the first adder 54.

Ограничени  на нижнее и верхнее Л значени  управл ющего воздействи  назначаютс  из анализа выходной переменной объекта уп{)авлени 1 Так, например, при регулировании электрического режима дуговой электропечи ограничени  на перемещени  электг родов обусловливаютс  величиной тока: если электроды Опускаютс  очень низко, то происходит короткое Restrictions on the lower and upper L values of the control action are assigned from the analysis of the output variable of the object pack 1). Thus, for example, when regulating the electric mode of an electric arc furnace, restrictions on the movement of electrons are caused by the current: if the electrodes are lowered very low, then a short

0 замыкание и величина тока су)цественно возрастает, если же электроды поднимаютс  высоко, то происходит разрыв дуги и величина тока становитс  равной нулю. В то же врем  по ме5 ре расплавлени : уровень металлической шихты опускаетс  и поэтому следует по ходу плавки уменьшать и верхнее и нижнее ограничени  на управл ющее воздействие.0, the closure and current magnitude significantly increases, but if the electrodes rise high, then the arc breaks and the current value becomes zero. At the same time, during melting: the level of the metal charge is lowered and, therefore, both the upper and lower limits on the control action should be reduced during smelting.

Выходной сигнал Y второго фильт0 ра 8 низкой частоты при определении верхнего ограничени  подаетс  на . второй вход седьмого блока 9 срав-. нени , где вычитаетс  из выходного сигнала первого задатчика 5 и полу5 ченный сигнал идет на управл ющий второй вход первого блока. 14 пам ти. Если выходной сигнал седьмогоблока 9 сравнени  становитс  больше нул  т.е. имеет место разрыв дуги/ то .: The output signal Y of the second low-pass filter 8 is applied to the determination of the upper limit. the second input of the seventh block 9 cfr-. where it is subtracted from the output of the first setting device 5 and the received signal goes to the control second input of the first block. 14 memories. If the output of the seventh comparison block 9 becomes greater than zero, i.e. there is a gap arc / then.:

0 сигнал об управл ющем воздействии с выхода первого фильтра 7 низкой частоты в момент разрыва дуги запоминаетс  в первом блоке 14 пам ти . С выхода первбго блока 14 пам ти 0, a control signal from the output of the first low frequency filter 7 at the moment of arc rupture is stored in the first memory block 14. From the output of the first memory block 14

5 сигнал идёт на второй вход тринадцатого блока 26 сравнени . На первый вход этого блока сравнени  . поступает сигнал с выхода блока 25 реализации экспоненш1альной зави0 симости, выходной сигнал которого экспоненциёшьно спадает во времени , начина  с некоторого момента, определ емого сигналом СЗ , включающим таймер 13. В частности, это момент времени начала очеред5 ной плавки стали. В тринадцатом блоке 26 сравнени  выходной сигнал блока 25 реализации экспоненциальной зависимости вычитаетс  из выходного сигнала первого блока 14 5, the signal goes to the second input of the thirteenth comparison unit 26. At the first input of this unit of comparison. The signal comes from the output of the block 25 for the realization of the exponential dependence, the output signal of which decreases exponentially with time, starting from a certain moment determined by the NW signal, including timer 13. In particular, this is the time of the beginning of the next steel melting. In thirteenth block 26, the output of the exponential dependence block 25 is subtracted from the output of the first block 14

0 пам ти, в результате получаетс  . сигнал 6 верхнем ограничении управл ющего воздействи . Этот сигнёш идет на первый вход ограничител  33. 50 memory, the result is. signal 6 is the upper limit of the control action. This signal goes to the first input of the limiter 33. 5

Аналогично определ етс  величина нижнего ограничени . Однако при этом в BOCbhfOM блоке 10 сравнени  из сигнёша о Y вычитаетс  выходной сигнал второго задатчи0 ка 6. Если сигнал становитс  положительным/ то в этот момент времени имеет место короткое замыкание и сигнал о Y запоминаетс  во втором блоке 15 пам ти. Из выходного сигнала второго блока пам ти в дес томThe value of the lower limit is determined similarly. However, in the BOCbhfOM comparison unit 10, the output of the second setpoint 6 is subtracted from the signal Y. If the signal becomes positive /, then a short circuit occurs at that time and the signal Y is stored in the second memory block 15. From the output of the second memory block to the tenth

5five

блоке 27 сравнени  вычитаетс  выходной сигнал блока 25 реализации экспоненциальной зависимости. Сигнгш о полученной разности  вл етс  нижним ограничением управл ющего воздействи  и подаетс  на второй вход ограничител  33.in comparison unit 27, the output signal of the exponential dependence implementation unit 25 is subtracted. The signal of the difference obtained is the lower limit of the control action and is fed to the second input of the limiter 33.

Применение предлагаемой адаптивной системы регулировани  объе с нестационарной характеристикой при регулировании электрическогоThe application of the proposed adaptive system for regulating the volume with a non-stationary characteristic in the regulation of electrical

режима дуговой сталеплавильной электропечи большого объема позволи ( по сравнению с известным - базовым объектом), как показывают результаты имитационного моделировани , повысить производительность печи в среднем на 1% и уменьшить расход электроэнергии на 2,5% и электродов на 2%., в результате чего можно СЭКОНОМИТЬ 200 тыс.руб. в год на одну печь.A large-volume electric arc furnace mode allows (compared to the known base object), as shown by simulation results, to increase furnace productivity by an average of 1% and reduce electricity consumption by 2.5% and electrodes by 2%. you can SAVE 200 thousand rubles. per year per oven.

Claims (1)

АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТА С НЕСТАЦИОНАРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ, НАПРИМЕР, ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, содержащая исполнительный орган, два датчика, четыре фильтра низкой частоты, два блока задержки, четыре блока сравнения, генератор пробных сигналов, последовательно включенные, первый блок умножения, пятый блок сравнения, второй блок умножения, блок деления и интегратор, последовательно включенные шестой блок сравнения, первый экстраполятор и первый сумматор, первый, второй, третий и четвертый задатчики, выходы которых подключены соответственно к первым входам седьмого, восьмого и девятого блоков сравнения и второго сумматора, первый блок определения модуля, выход которого через второй сумматор соединен с вторым входом блока деления, сиунум-реле, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, выход объекта управления соединен через последовательно включенные второй датчик и второй . фильтр низкой частоты с первым входом третьего блока сравнения, вы'ход исполнительного органа соединен с входом объекта управления и через первый датчик с входом первого фильтра низкой частоты, выход интегра.тора соединен с первым входом первого блока умножения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены пятый, шестой и седьмой задатчики, второй и третий экстраполяторы, обратная модель объекта, два квадратора, элемент И, третий и четвертый блоки задержки, четыре блока памяти, десятый, одиннадцатый и двенадцатый блоки сравнения, второй блок определения $ модуля, первый и второй переключатели, ключ, последовательно включенные таймер, блок реализации экспоненциальной зависимости, тринадцатый блок сравнения и ограничитель, выход которого соединен с входом исполнительного органа, выход второго фильтра низкой частоты соединен с вторыми входами седьмого, восьмого и девятого блоков сравнения, с входом третьего экстраполятора, выход которого соединен через последовательно включенные второй блок задержки, третий блок сравнения, четвертый блок памяти и второй переключатель с вторым входом пятого блока сравнения, выход первого фильтра низкой частоты подключен к первым входам первого и второго блоков памяти, первого блока сравнения, через первый блок задержки к первому входу шестого блока срав-’ нения, через последовательно включенные второй экстраполятор, третий блок задержки, первый блок сраннения, третий блок памяти и первый переключатель - к входам первого блока определения модуля, сигнум’реле и второму входу первого блока умножения, выход пятого задатчика * подключен через второй блок сравнения к вторым входам третьего и четвертого блоков памяти, к управляющим входам первого и второго переключателей, выход первого блока сравнения соединен с вторым входом первого переключателя й через второй блок определения модуля - с вторым входом второго блока сравнения, выход третьего блока сравнения подключен к второму входу второго neper ключателя, выход седьмого блока, сравнения- подключен через первый блок памяти к .второму входу тринадцатого блЬка сравнения, выход которого подключен к первому входу ограничителя, выход восьмого блока сравнения через второй блок памяти - к первому входу десятого блока сравнения, второй вход которого подключей к выходу блока реализации экспоненциальной зависимости, а выход - к второму входу ограничителя, выход девятого блока сравнения, соединен через обратную модель объекта с вторым входом шестого блока сравнения и через последовательно включенные первый квадратор, третий фильтр низкой частоты, одиннадцатый блок сравнения и логический блок И - с управляющим Входом ключа, выход первого экстраполятора соединен'’через последовательно включенные четвертый блок задержки, четвертый блок сравнения, второй квадратор, четвертый фильтр низкой частоты и двенадцатый блок сравнения с вторым входом элемента И, выход шестого блока сравнения соединен с вторым входом четвертого блока сравнения, выходы шестого и седьмого задатчиков соединены с вторыми входами соответственно одиннадцатого и двенадцатого блоков сравнения, выход первого сумматора подключен к третьему Входу ограничителя, выход интегратора - к дополнительному входу обратной модели объекта, выход генератора пробных 'сигналов соединен через ключ с вторым входом первого сумматора.ADAPTIVE SYSTEM OF REGULATING AN OBJECT WITH NON-STATIONARY CHARACTERISTIC, FOR EXAMPLE, ARC STEEL FURNACE, containing an actuator, two sensors, four low-pass filters, two delay units, four comparison units, a test signal generator, sequentially connected, the first unit of multiplication, the fifth, fifth a multiplication unit, a division unit and an integrator, the sixth comparison unit, the first extrapolator and the first adder, the first, second, third and fourth adjusters, the outputs of which are connected to the first inputs of the seventh, eighth and ninth comparison blocks and the second adder, the first module determination unit, the output of which through the second adder is connected to the second input of the division unit, a siunum relay whose output is connected to the second input of the second multiplication unit, the output of the control object connected via a second sensor and a second connected in series. low-pass filter with the first input of the third comparison unit, the output of the executive body is connected to the input of the control object and through the first sensor with the input of the first low-pass filter, the integrator output is connected to the first input of the first multiplication unit, characterized in that, for the purpose to increase the accuracy of regulation, the fifth, sixth and seventh adjusters, the second and third extrapolators, the inverse model of the object, two quadrators, the I element, the third and fourth delay blocks, four memory blocks, the tenth, eleventh and two are introduced into it twentieth comparison blocks, second block determining the $ module, first and second switches, a key, a timer in series, an exponential realization block, thirteenth comparison block and a limiter whose output is connected to the input of the actuator, the output of the second low-pass filter is connected to the second inputs of the seventh , the eighth and ninth comparison blocks, with the input of the third extrapolator, the output of which is connected through the second delay block, the third comparison block, the fourth block memory and a second switch with a second input of the fifth comparison block, the output of the first low-pass filter is connected to the first inputs of the first and second memory blocks, the first comparison block, through the first delay block to the first input of the sixth comparison block, through the second extrapolator connected in series, the third delay unit, the first storage unit, the third memory unit and the first switch - to the inputs of the first module definition unit, the signal relay and the second input of the first multiplication unit, the output of the fifth setter * is connected through the second comparison unit to the second inputs of the third and fourth memory blocks, to the control inputs of the first and second switches, the output of the first comparison unit is connected to the second input of the first switch th through the second module determination unit - to the second input of the second comparison unit, the output of the third comparison unit is connected to the second input of the second neper switch, the output of the seventh block, comparison is connected through the first memory block to the second input of the thirteenth comparison unit, the output of which is connected to the first input of the limiter, you One of the eighth comparison block through the second memory block is connected to the first input of the tenth comparison block, the second input of which is connected to the output of the exponential implementation block, and the output is to the second input of the limiter, the output of the ninth comparison block is connected via the inverse model of the object to the second input of the sixth block of comparison and through the first quadrator, the third low-pass filter, the eleventh comparison block and the logical block I - connected in series with the key control input, the output of the first extrapolator is connected through the fourth delay unit, the fourth comparison unit, the second quadrator, the fourth low-pass filter and the twelfth comparison unit with the second input of the element And connected in series, the output of the sixth comparison unit is connected to the second input of the fourth comparison unit, the outputs of the sixth and seventh adjusters are connected to the second inputs of the eleventh and the twelfth comparison blocks, the output of the first adder is connected to the third input of the limiter, the output of the integrator is to the additional input of the inverse model of the object, the output is eratora test 'signal is coupled through the switch to a second input of the first adder.
SU833558851A 1983-03-15 1983-03-15 Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace SU1068891A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833558851A SU1068891A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833558851A SU1068891A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1068891A1 true SU1068891A1 (en) 1984-01-23

Family

ID=21051873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833558851A SU1068891A1 (en) 1983-03-15 1983-03-15 Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1068891A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3602703A (en) Power demand predicting control system
US4396478A (en) Method of control of chemico-thermal treatment of workpieces in glow discharge and a device for carrying out the method
SU1068891A1 (en) Adaptive control system of object with non-stationary characteristic,for example,arc steel melting furnace
KR100897599B1 (en) Dc power supply utilizing real time estimation of dynamic impedance
SU1468917A1 (en) Apparatus for correcting coke weight
RU2066471C1 (en) Adaptive balance for controlled excitation
JPS61226803A (en) Process control device
SU1070507A1 (en) Adaptive system for monitoring and control
US2492007A (en) Electronic system for energizing direct-current motors from an alternating-current source
SU877491A1 (en) Device for adjusting temperature
SU1647760A1 (en) Method of automatic control of energy transfers between two power systems
GB2100023A (en) Method of control of chemico-thermal treatment of workpieces in glow discharge and a device for carrying out the same
DE2940011A1 (en) Regulator for fast charging of batteries - measures incremental voltage change with time to determine fully charged state
SU1004969A1 (en) Pulse regulator
SU840793A1 (en) Device for control of several similar objects with inertia
SU1123020A1 (en) Adaptive forecasting control
SU1064271A1 (en) Adaptive control unit
SU1173388A1 (en) Control system
SU1383075A1 (en) Method and apparatus for automatic regulation of temperature in continuous furnace
SU983881A1 (en) Method of automatic regulating of power system parameter
SU930135A1 (en) Device for measuring signal rms value
SU929384A1 (en) Method of adjusting interelectrode gap at electrochemical machining
SU1534057A1 (en) Arrangement for correcting coke mass
SU1372571A1 (en) Method of controlling current of adaptive electric drive
SU746407A1 (en) Pulse-width regulator