SU1291926A1 - Adaptive control system for potentially dangerous object - Google Patents
Adaptive control system for potentially dangerous object Download PDFInfo
- Publication number
- SU1291926A1 SU1291926A1 SU853863946A SU3863946A SU1291926A1 SU 1291926 A1 SU1291926 A1 SU 1291926A1 SU 853863946 A SU853863946 A SU 853863946A SU 3863946 A SU3863946 A SU 3863946A SU 1291926 A1 SU1291926 A1 SU 1291926A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- unit
- output
- meter
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области автоматики и предназначено дл использовани в химической, энергетической и т.п. област х. Цель изобретени - повышение эффективности и надежности эксплуатации потенциально опасного объекта в услови х неконтролируемых внешних возмущений и изменени свойств объекта. Система включает объект управлени , датчик регулируемой величины, первый измеритель рассогласовани , формирователь сигнала управлени , оптимизатор заданного значени регулируемой величины , блок ограничени скорости изменени заданного значени регулируемой величины, второй измеритель рассогласовани и ключ. Новым в системе вл етс первый фильтр низкой частоты и третий измеритель рассогласовани , которые определ ют случайную составл ющую колебаний регулируемой величины; квадратор и второй фильтр низкой частоты, определ ющие оценку дисперсии случайных колебаний регулируемой величины; дифференциатор , второй квадратор и третий фильтр низкой частоты, определ ющие оценку дисперсии производной случайных колебаний регулируемой величины на скольз щем интервале; вычислител - ный блок, состо щий из блока делени , первого и второго блоков извлечени квадратного корн , блока вычислени логарифма, блока умножени , четвертого измерител рассогласовни и блока запоминани аварийного значени регулируемой величины, который определ ет пороговое заданное значение регулируемой величины в зависимости от статистических характеристик случайных колебаний регулируемой величины . Система может быть полностью реализована на серийно выпускаемом рборудовании и удовлетвор ет требовани м высокоавтоматизированной технологии . 1 ил. i (Л 1C со со N9 О)The invention relates to the field of automation and is intended for use in chemical, energy, etc. region x. The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of operation of a potentially dangerous object under conditions of uncontrolled external disturbances and changes in the properties of the object. The system includes a control object, a variable size sensor, a first error meter, a control signal generator, a variable value set optimizer, a unit for limiting the rate of change of a given value of a variable value, a second error meter, and a key. New in the system is the first low-pass filter and the third error meter, which determine the random component of the fluctuations of the controlled variable; a quad and a second low-pass filter defining an estimate of the variance of random oscillations of a controlled variable; a differentiator, a second quad, and a third low-pass filter, which determine the estimated variance of the derivative of random oscillations of a controlled variable over a sliding interval; a computing unit consisting of a division unit, a first and a second square root extraction unit, a logarithm calculation unit, a multiplication unit, a fourth error meter and a control unit alarm value storage unit, which determines the threshold set value of the control value depending on statistical characteristics random fluctuations of the controlled variable. The system can be fully implemented in commercially available equipment and satisfies the requirements of highly automated technology. 1 il. i (L 1C with co N9 O)
Description
Изобретение относитс к автоматическому управлению и защите потенциально опасных объектов, работающих в услови х неконтролируемых возмущений , и может быть использовано в хи- мической, пищевой и других отрасл х промышленности.The invention relates to the automatic control and protection of potentially hazardous objects operating under conditions of uncontrolled disturbances, and can be used in the chemical, food and other industries.
Целью изобретени вл етс повышение эффективности и надежности эксплуатации потенциально опасного объ- екта. Достижение цели изобретени обусловлено тем, что в услови х неконтролируемых внешних возмущений и изменени параметров объекта управлени реализуетс изменение порогово го заданного значени регулируемой величины, в зависимости от статистических характеристик случайных колебаний регулируемой величины.The aim of the invention is to increase the efficiency and reliability of operation of a potentially hazardous facility. The achievement of the purpose of the invention is due to the fact that under conditions of uncontrolled external disturbances and changes in the parameters of the control object, the change in the threshold value of the controlled variable is implemented, depending on the statistical characteristics of random fluctuations of the controlled variable.
На чертеже представлена функцио- напъна схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первьй измеритель 1 рассогласовани , формирователь 2 сигнала управлени , объект 3 управлени , датчик 4, которые в совокупности составл ют основной контур 5 управлени .The drawing shows the functional scheme of the device. The device contains serially connected first error meter 1, control signal generator 2, control object 3, sensor 4, which together constitute the main control loop 5.
Выход датчика 4 через последовательно соединенные оптимизатор 6 за- данного значени регулируемой величины , блок 7 ограничени скорости изменени и второй измеритель 8 рассогласовани подключен к управл ющему входу переключател 9, блоки 7-9 состав- л ют блок 10 защиты, первый вход переключател 9 подключен к выходу блока 7 ограничени скорости изменени , второй вход блока 7 ограничени скорости изменени соединен с выходом ne реключател 9 и с цервым входом первого измерител I-рассогласовани , выход датчика 4 соединен с вторым входом первого измерител рассоглаеова ни и третьим входом блока 7ограничеки скорости изменени . Устройство также содержит три фильтра 11-13 низкой частоты, третий измеритель 14 рассогласовани , два квадратора 16 и 17, вычислительный блок 18, причем выход датчика 4 соединен с первым входом третьего измерител 14 рассогласовани и через фильтр низкой частоты - с вторым входом третьего измерител 14 рассогласовани , а выход третьего- измерител 14 рассогласовани через последовательно соединенные первый квадратор 16 и второй фильтр 12 низкой частоты соединен с первым входом выThe output of sensor 4 through a serially connected optimizer 6 of a specified value of the controlled variable, unit 7 for limiting the rate of change and the second error meter 8 is connected to the control input of switch 9, blocks 7–9 constitute protection unit 10, the first input of switch 9 is connected to the output of the change rate control unit 7, the second input of the change rate control unit 7 is connected to the output ne of switch 9 and to the first input of the first I-error meter, the output of sensor 4 is connected to the second input of the first The third meter of the block is the limit of the rate of change. The device also contains three low-frequency filters 11-13, a third error meter 14, two quadrants 16 and 17, a computing unit 18, the output of sensor 4 being connected to the first input of the third error meter 14 and, through a low-frequency filter, to the second input of the third meter 14 mismatch, and the output of the third meter mismatch 14 through the first quad 16 connected in series and the second low frequency filter 12 is connected to the first input
0 0
5five
0 Q 5 0 5 0 Q 5 0 5
числительного блока, а также третьего измерител 14 рассогласовани через последовательно соединенные дифференциатор 15, второй квадратор 17 и третий фильтр 13 низкой частоты соединен с вторым входом вычислительного блока 18, выход которого подключен к второму входу второго измерител 8 рассогласовани , к второму входу переключател 9 и к чет-: вертому входу блока 7 ограничени скорости изменени .the numeral unit, as well as the third error meter 14 through the serially connected differentiator 15, the second quad 17 and the third low-frequency filter 13 are connected to the second input of the computing unit 18, the output of which is connected to the second input of the second error meter 8, to the second input of the switch 9 and to even-: to the right input of the unit 7 for limiting the rate of change.
В свою очередь вычислительный блок 18 содержит блок 19 делени , первый 20 и второй 21 блоки извлечени квадратного кор н , усилитель 22, блок 23 вычислени логарифма , блок 24 умножени , четвертый измеритель 25 рассогласовани , блок 26 запоминани аварийного значени регулируемой величины, первый вход вычислительного блока соединен с первым входом блока 19 делени и первым входом блока 24 .умножени , а второй вход вычислительного блока соединен с вторым входом блока 19 делени , выход которого через последовательно соединенные первый блок 20 извлечени квадратного корн , усилитель 22 и блок 23 вычислени логарифма 23 соединен с вторым входом блока 24 умножени , выход которого через второй блок 21 извлечени квадратного корн соединен с первым входом четвертого измерител 25 рассогласовани , второй вход которого соединен с выходом блока 26 запоминани аварийного значени регулируемой величины, а выход четвертого измерител 25 рассогласовани соединен с выходом вычислительного блока. Блоки П-26 в совокупности составл ют блоки 27 настройки порогового значени регулируемой величины. IIn turn, the computing unit 18 contains the division unit 19, the first 20 and second 21 square root extraction units, the amplifier 22, the logarithm calculation unit 23, the multiplication unit 24, the fourth error meter 25, the alarm value storage unit 26, the first computing input unit is connected to the first input of division block 19 and the first input of multiplication unit 24, and the second input of the computing unit is connected to the second input of division unit 19, the output of which through serially connected first unit 20 is extracted and the square root, the amplifier 22 and the logarithm 23 calculating unit 23 are connected to the second input of multiplication unit 24, the output of which is connected via the second square root extraction unit 21 to the first input of the fourth error meter 25, the second input of which is connected to the output of the alarm storage unit 26 magnitude, and the output of the fourth error meter 25 is connected to the output of the computing unit. Blocks P-26 together constitute the blocks 27 for setting the threshold value of the regulated value. I
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
На практике у значительного большинства объектов управлени неконтролируемые внешние возмущени имеют множество независимых друг от друга источников, поэтому изменени регулируемой величины во времени нос т случайный характер, т.е. вл ютс случайными процессами. Следовательно, выход регулируемой величины за аварийное значение будет представл ть собой случайное событие, вepo тнocт возникновени которого зависит отIn practice, for the vast majority of control objects, uncontrolled external disturbances have many independent sources, therefore changes of the controlled variable over time are random, i.e. are random processes. Therefore, the output of the regulated value for the emergency value will be a random event, the probability of occurrence of which depends on
статистических свойств этих случайных процессов. В этом случае и надежность функционировани объекта ул- равлени необходимо оценивать также веро тностной мерой, в частности ве- ро тностью невыхода регулируемой величины за аварийное значение. Случайные колебани регулируемой величины X во времени t, т.е. случайные процессы X(t), возникают в результате воздействи на инерционный объект управлени множества источников неконтролируемых внешних возмущений, и в силу этого закон распределени этих процессов близок к нормальному. Кор- рел ционна функци случайных процессов X(t) характеризует качество работы основного контура управлени (локальной системы стабилизации). В частности, врем Т, ее спада до пре- небрежимо малых значений можно рас- смат ривать как среднее врем компенсации возмущений.statistical properties of these random processes. In this case, the reliability of the operation of the object of control must also be assessed by a probabilistic measure, in particular, by the probability of the controlled value not exceeding the emergency value. Random fluctuations of the controlled variable X over time t, i.e. random processes X (t) arise as a result of the impact on the inertial control object of a multitude of sources of uncontrolled external disturbances, and because of this, the distribution law of these processes is close to normal. The correlation function of random processes X (t) characterizes the quality of operation of the main control loop (local stabilization system). In particular, the time T, its decay to negligibly small values can be interpreted as the average time of compensation of disturbances.
Реальные процессы X(t) не вл ютс стационарными вследствие нестаци- онарности во времени параметров, объекта управлени и внешних возмущений . Скорость изменени этих параметров может быть оценена также временами спада Т , Т, соответствующих кор- рел ционных функций параметров до пренебрежимо малых значений.The actual processes X (t) are not stationary due to the nonstationary nature of the parameters, the control object, and external disturbances. The rate of change of these parameters can also be estimated by the decay times T, T of the corresponding correlation functions of the parameters to negligibly small values.
Так как у большого числа объектов управлени скорость изменени их параметров и параметров внещних возму- щений относительно невысока и времена спада , Т значительно большеSince, for a large number of control objects, the rate of change of their parameters and parameters of external perturbations is relatively low and the decay times, T is much longer
TC TC Т.Т,, то это по звол ет прин ть гипотезу о квазистационарности параметров и на определе ном интервале времени считать процессы X(t) стационарными.TC TC T.T., this allows one to accept the hypothesis about the quasistationarity of the parameters and, at a certain time interval, consider the processes X (t) to be stationary.
Рассматрива случайные процессы X(t) на скольз щем интервале време- ни Т можно оперативно (с запаздыванием на t ) определ ть оценки их статистических характеристик - математического ожидани , дисперсии и др Рекомендуема величина с (1-5)Т, т.е; вл етс пренебрежимо малой величиной по сравнению с ..„ и Т.., .Considering random processes X (t) on a sliding time interval T can be promptly (with a delay of t) determining the estimates of their statistical characteristics — expectation, variance, etc. The recommended value is c (1-5) T, i.e. is negligible compared to .. "and T ..,.
l.(J СМl. (J CM
Эксплуатаци потенциально опасного объекта имеет смысл тогда, когда аварии, т.е. выходы (выбросы) регу лируемой величины X(t) за аварийное значение Хд вл ютс исключительно редкими событи ми. А в этом случае, с позиции теории веро тности, эти событи незав- - имы и веро тность их по влени может быть описана законом Пуассона. В частности, веро тность отрутстви событи X(t) X на интервале времени дл нормального закона распределени равнаOperation of a potentially hazardous object makes sense when an accident occurs, i.e. the outputs (outliers) of the regulated value X (t) for the emergency value Xd are extremely rare events. And in this case, from the standpoint of the theory of probability, these events are independent and the probability of their occurrence can be described by the Poisson law. In particular, the probability of an event X (t) X being canceled over a time interval for a normal distribution law is equal to
Р.р ft) . «р - 11- R. p ft). "P - 11-
V .V.
где б ,б - среднеквадратическое отклонени регулируемой величины X(t) и ее производной за врем с ;where b, b is the standard deviation of the controlled variable X (t) and its derivative over time s;
га - математическое ожидание регулируемой величины X(t) за врем С.ha - the mathematical expectation of the controlled variable X (t) during time C.
Эта веро тность определ ет веро тность безаварийной работы на интервале и вл етс той мерой, котора характеризует надежность (безопасность) эксплуатации потенциально опасного объекта.This probability determines the probability of trouble-free operation on the interval and is the measure that characterizes the reliability (safety) of operation of a potentially dangerous object.
Теоретически, в силу того, что нормальный закон распределени определен на бесконечных интервалах изменени аргумента, веро тность Р. всегда меньше 1, т.е. веро тность возникновени аварии (,. - Pgp О, Однако реально значени X(t) не могут измен тьс в бесконечных пределах. Поэтому прин то считать, что значени X(t) m,, t 36j, теоретическа веро тность по влени которых составл ет 0,003, практически по витьс не могут.Theoretically, since the normal distribution law is defined on infinite intervals of variation of the argument, the probability of P. is always less than 1, i.e. the probability of an accident (,. - Pgp O; However, the actual values of X (t) cannot vary infinitely. Therefore, it is assumed that the values of X (t) m ,, t 36j, the theoretical probability of occurrence em 0.003, almost impossible.
Во врем эксплуатации потенциально опасного объекта изменени его параметров и параметров внешних возмущений привод т к соответствующим изменени м статистических характеристик случайного процесса X(t). Оперативна оценка га, (j ,Cj jj на скольз щем интервале времени б позвол ет определить по зависимости (1) веро тность безаварийной работы (Т) практически в реальном масштабе времени, в темпе с технологическим процессом в .объекте.During the operation of a potentially hazardous object, changes in its parameters and parameters of external disturbances lead to corresponding changes in the statistical characteristics of the random process X (t). An operative estimate of m, (j, Cj jj on a sliding time interval b) allows one to determine from (1) the probability of trouble-free operation (T) almost in real time, in tempo with the technological process in the object.
Информаци о т, j , G , Pgp (t) может быть использована не только дл оценки надежности, но и дл управлени потенциально опасным объектом.Information about t, j, G, Pgp (t) can be used not only to assess reliability, but also to control a potentially dangerous object.
Так из (1) следует, что дл обеспечени безаварийной эксплуатации потенциально опасного объекта на интервале времени (т..е. дл обеспечени So from (1) it follows that in order to ensure trouble-free operation of a potentially dangerous object for a time interval (i.e. to ensure
РБР ()5 ) Де ДОПУ - тима веро тность безаварийной работыRBD () 5) De DOPU - the probability of trouble-free operation
на этом интервале) математическое 1on this interval) mathematical 1
ожидание регулируемой т не должно превышать порогового заданного значени the expectation of the regulated t must not exceed the threshold set value
Хп Х,Xp X,
{2Gl (( о).(2{2Gl ((o). (2
.При Рльр фактическа веро тность безаварийной работы Рдвр Значение Рчьр зависит от вида реального закона распределени регулируемой величины X(t).With Rlr, the actual probability of a trouble-free operation of a Rdvr. The value of Rxp depends on the type of real law of distribution of the controlled variable X (t).
Оперативно оценива изменени б , 6 jj регулируемой величины X(t) на скольз щем интервале времени t при именении параметров объекта и внешних возмущений, предлагаема система на- страивает по (2) пороговое заданное значение Х дл основного контура управлени (локальной системы стабилизации ) , который и поддерживает среднее значени1 (математическое ожида- ние mj() на требуемом уровне,Operatively estimating the variations b, 6 jj of the controlled variable X (t) over the sliding time interval t when the object parameters and external disturbances are named, the proposed system adjusts the threshold set value X for the main control loop (local stabilization system) by (2) which maintains the mean value1 (mathematical expectation mj () at the required level,
В основном контуре 5 управлени формирователь 2 сигнала управлени вырабатывает управл ющий сигнал на объект 3 так, что рассогласование наIn the main control loop 5, the driver of the control signal 2 generates a control signal to the object 3 so that the mismatch is
выходе первого измерител I рассогласовани XT - X минимально, где Xi - заданное значение регулируемой величины, т.е. основной контур 5 управлени отрабатывает изменение сигнала задани регул тору Хв и изменение значений внешних возмущений U по зависимостиthe output of the first meter I mismatch XT - X is minimal, where Xi is the specified value of the controlled variable, i.e. The main control loop 5 processes the change in the signal of the task to the controller XB and the change in the values of external disturbances U according to
Х(Р) W, (Р)Х(Р) +W(P) |rj(P),(3) где W,(P) и W(P) - передаточные функции основного контура 5 управлени по каналу задани и возмущени .X (P) W, (P) X (P) + W (P) | rj (P), (3) where W, (P) and W (P) are the transfer functions of the main control loop 5 over the reference and perturbation channel .
Оптимизатор 6 заданного значени регулируемой величины по значени м регулируемой величины Х, поступающей с датчика А, и по значени м внешних параметров r,..,,q определ ет оптимальное заданное значение регулируемой величины X, соответствующее экстремуму функции цели. Рассчитанна величина сигнала оптимального заданного значени Х поступает в блок 10 защиты, а именно на вход блока 7 ограничени скорости изменени заданно30The optimizer 6 of the specified value of the regulated value, by the values of adjustable value X, coming from sensor A, and by the values of external parameters r, .. ,, q determines the optimal set value of the adjustable value X, corresponding to the extremum of the target function. The calculated value of the signal of the optimal setpoint X is fed to the protection unit 10, namely to the input of the block 7, the rate of change of the setpoint 30
4040
причем из-за наличи неконтролируемых внешних возмущений и инерционности основного контура 5 управлени Х должно быть меньще Х. По знаку разности Хп - Хр, котора вычисл етс на втором измерителе 8 рассогласовани и поступает на управл ющий вход переключател 9, последний переключает свой выход на один из входов, куда поступают сигналы Х, с выхода бло- 35 ка 27 и Хр с выхода блока 7, т.е. реализуетс зависимость.moreover, due to the presence of uncontrolled external disturbances and the inertia of the main control loop 5, X must be less than X. By the sign of the difference Xp - Xp, which is calculated on the second error meter 8 and fed to the control input of the switch 9, the latter switches its output to one from the inputs to which the signals X are received, from the output of block 35 and 27 and Xp from the output of block 7, i.e. dependence is realized.
ХР при Х - Хр О ,XP at X - Xr O,
Х„ при Xj, - Хр 0. Изменение интенсивности, спектрального состава неконтролируемых внешних возмущений (U и параметров объекта 3 управлени во времени вызывают изменени статистических ха- 45 рактеристик случайного процесса X(t), что требует и соответствующей настройки порогового заданного значени Х„ по (2).X "at Xj, - Xp 0. Changes in the intensity, spectral composition of uncontrolled external disturbances (U and parameters of the object 3 controls in time cause changes in the statistical characteristics of the random process X (t), which requires appropriate adjustment of the threshold set value X" according to (2).
(5)(five)
Реализацию зависимости (2) выполго значени регулируемой величины, на 50 н ет блок 27 настройки пороговогоThe implementation of the dependence (2) after a long time of the value of the regulated value, on the 50th unit, the threshold setting block 27
заданного значени регулируемой величины . Значени X(t) с выхода датчика 4 регулируемой величины поступают на вход первого фильтра 1I низкой 55 частоты, который усредн ет их на скольз щем интервале времени . Технически наиболее просто выполнить фильтр низкой частоты в виде инерционного звена первого пор дка-интеградругие входы которого поступают сигналы регулируемой величины X с выхода датчика 4, заданного значени Xi. регулируемой величины с выхода переключател 9 и порогового заданного значени Х„ регулируемой величины с выхода блока 27. Ограничение скорости изменени оптимального заданного set value of the regulated value. The values X (t) from the output of sensor 4 of the variable size are fed to the input of the first low frequency filter 1I 55, which averages them over a sliding time interval. Technically, it is easiest to perform a low-pass filter in the form of an inertial link of the first order-integral, the other inputs of which receive signals of an adjustable value X from the output of sensor 4, the set value Xi. adjustable value from the output of the switch 9 and the threshold set value X "adjustable value from the output of the block 27. Limit the rate of change of the optimal set
значени X на определенном расчетX values on a specific calculation
OO
5 0 50
5five
00
00
ном уровне Хр необходимо дл того, чтобы, учитыва инерционность объекта 3 управлени , ограничить скорость приближени регулируемой величины X к пороговому значению Х и тем самым не допустить таких выходов X за Х,, которые превышают аварийное значение Хд . Блок 7 может осуществл ть эту функцию , например, по зависимост мAt a given level, Xp is necessary in order to take into account the inertia of the control object 3, to limit the rate at which the controlled variable X approaches the threshold value X and thereby prevent such outputs X beyond X, which exceed the emergency value Xd. Block 7 can perform this function, for example, by dependencies
ГХ при V. - Vo 0; Р 1Х при V - V, 0; V К(Хп - X); X,GC with V. - Vo 0; Р 1Х when V - V, 0; V K (Xn - X); X,
(4)(four)
Vo Хо :vVo Ho: v
-к ). где К - коэф()ициент пропорциональности .-k) where K - coeff () is the patient of proportionality.
Так как оптимизатор заданного значени регулируемой величины 6 определ ет оптимальное заданное значение XQ по (4) без учета ограничени X(t) Xg, то заданное значение Х регулируемой величины необходимо ограничивать на пороговом значении Х,Since the optimizer of the set value of the regulated value 6 determines the optimal set value XQ by (4) without taking into account the limitation X (t) Xg, the set value X of the controlled value must be limited at the threshold value X,
причем из-за наличи неконтролируемых внешних возмущений и инерционности основного контура 5 управлени Х должно быть меньще Х. По знаку разности Хп - Хр, котора вычисл етс на втором измерителе 8 рассогласовани и поступает на управл ющий вход переключател 9, последний переключает свой выход на один из входов, куда поступают сигналы Х, с выхода бло- 5 ка 27 и Хр с выхода блока 7, т.е. реализуетс зависимость.moreover, due to the presence of uncontrolled external disturbances and the inertia of the main control loop 5, X must be less than X. By the sign of the difference Xp - Xp, which is calculated on the second error meter 8 and fed to the control input of the switch 9, the latter switches its output to one from the inputs to which signals X are received, from the output of block 5 and 27 and Xp from the output of block 7, i.e. dependence is realized.
ХР при Х - Хр О ,XP at X - Xr O,
Х„ при Xj, - Хр 0. Изменение интенсивности, спектрального состава неконтролируемых внешних возмущений (U и параметров объекта 3 управлени во времени вызывают изменени статистических ха- 5 рактеристик случайного процесса X(t), что требует и соответствующей настройки порогового заданного значени Х„ по (2).X "at Xj, - Xp 0. Changes in the intensity, spectral composition of uncontrolled external disturbances (U and parameters of the object 3 controls in time cause changes in the statistical characteristics of the random process X (t), which requires appropriate adjustment of the threshold set value X" according to (2).
(5)(five)
тора, охваченного единичной отрицательной обратной св зью, который реализует эскпоненциально взвешенное усреднение по зависимости 1 X (t,t) i- f exp (- -)) i of a torus covered by a unit negative feedback, which realizes an exponentially weighted averaging over the dependence 1 X (t, t) i - f exp (- -)) i
X x(t- c;)dt + x(t 0),X x (t-c;) dt + x (t 0),
(6)(6)
где X(t, o) - усредненный на скольз щем интервале времени сигнал на выходе фильтра;where X (t, o) is the signal at the output of the filter averaged over a moving time interval;
Т - посто нна интегрировани (Т, 0,5С);T is the integration constant (T, 0.5C);
X(t, t;) - сигнал на входе фильтра;X (t, t;) is the signal at the input of the filter;
X() - значение начальных условий на интеграторе.X () is the value of the initial conditions on the integrator.
Третий измеритель 14 рассогласовани определ ет центрированный относительно X(t, o) случайный процесс Xii(t), как разность сигналов X(t) с выхода датчика 4 и X(t, t) с выхода первого фильтра I1 низкой частоты, т.е.The third error meter 14 determines the random process Xii (t) centered with respect to X (t, o) as the difference between the signals X (t) from the output of sensor 4 and X (t, t) from the output of the first low frequency filter I1, i.e. .
Xy(t) X(t) - X(t,r). Сигнал XuCt) с выхода третьего измерител 14 рассогласовани возводитс в квадрат первым квадратором 16 и усредн етс по формуле (6) на втором фильтре 12 низкой частоты, сигнал с выхода которого вл етс оценкой дисперсии регулируемой величины на интервале D .Xy (t) X (t) - X (t, r). The signal XuCt) from the output of the third error meter 14 is squared by the first quad 16 and averaged by the formula (6) on the second low-pass filter 12, the signal from the output of which is an estimate of the variance of the controlled variable on the interval D.
Этот же сигнал X(t) поступает на вход дифференциатора 16, .который совместно с вторым квадратором-17 и третьим фильтром 13 низкой частоты определ ют оценку дисперсии производной регулируемой величины GJ на интервале о ,The same signal X (t) is fed to the input of the differentiator 16, which, together with the second quad 17 and third low-frequency filter 13, determine the estimate of the dispersion of the derivative of the controlled variable GJ in the interval o
Сигналы G X и (5 с выходов второго 1 2 и третьего 13 фильтров низкой частоты поступают на соответствзтощие входы вычислительного блока 18, ко- торьй при заданных аварийном значении регулируемой величины Хд .и допустимой веро тности безаварийной работы Pgg по зависимости (2) определ ет пороговое заданное значение регулируемой величины Хр.The signals GX and (5 from the outputs of the second 1 2 and third 13 low-frequency filters arrive at the corresponding inputs of the computing unit 18, which for a given alarm value of the controlled variable Xd. And the permissible probability of a trouble-free operation Pgg determines the threshold setpoint adjustable value Xr.
Усилитель 22 вводит коэффициент,The amplifier 22 introduces a coefficient
соответствующий l /21Г1п(--), аcorresponding l / 21G1p (-), and
„ блок запоминани аварийного значени „Emergency value memory unit
регулируемой величины 26 - значение Хд. Функции, выполн емые блоком 19 делени , первым 20 и вторым 21 блоками извлечени квадратного корн , блоком 23 вычислени логарифма, блоadjustable value 26 - the value of Hd. The functions performed by dividing unit 19, first 20 and second 21 square root extractor units, logarithm calculating unit 23,
ком 24 умно- -ени и четвертым измерителем 25 рассогласовани , соответствуют своим наименовани м, а очередность их подключени вытекает из (2),com 24 multiply and the fourth mismatch gauge 25 correspond to their names, and the sequence of their connection follows from (2),
В начальный момент времени при At the initial moment of time at
включении объекта 3 управлени в работу пороговое заданное значение регулируемой величны Хр, устанавливаетс на безопасном уровне, исключающемthe inclusion of the control object 3 into operation, the threshold setpoint of the adjustable value Xp, is set at a safe level, excluding
возникновение аварийной ситуации при наихудших реальных внешних возмущени х путем установки начальных условий на интеграторах второго 12 и третьего 13 фильтров низкой часто,ты.. Приthe occurrence of an emergency with the worst real external disturbances by setting the initial conditions on the integrators of the second 12 and third 13 filters low often, you .. When
накоплении информации о случайном процессе X(t) в течение скольз щего интервала времени значение Х,, кор- ректируетс блоком 27 с учетом веро тностных свойств данного случайногоthe accumulation of information about a random process X (t) during a sliding time interval, the value of X ,, is corrected by block 27 taking into account the probability properties of this random
процесса.process.
Устройство может быть реализовано на базе средств Государственной системы приборов и средств автоматизации , например, агрегатного комплекса электрических средств регулировани в микроэлектронном исполнении (АКЭСР).The device can be implemented on the basis of the means of the State system of devices and automation equipment, for example, an aggregate complex of electric means of regulation in microelectronic design (AKESR).
Эффективность адаптивной системы автоматического управлени потенциально опасным объектом состоит в том, что она позвол ет повысить точность достижени экстремума функции цели на 20-30% за счет увеличени допустимой области изменени регулируемой величины и соответственно на 5-10% - технико-экономические показатели работы объекта управлени . Кроме того, система устран ет, с веро тностью не менее заданной, возникновение аварийныхThe effectiveness of the adaptive automatic control system of a potentially dangerous object is that it improves the accuracy of reaching the extremum of the target function by 20-30% by increasing the permissible range of change of the controlled variable and, accordingly, by 5-10% technical and economic performance indicators of the control object. . In addition, the system eliminates, with a probability of no less than a given, the occurrence of
ситуаций, учитыва при этом веро тностные свойства регулируемой величины и изменение параметров объекта управлени .situations, taking into account the probabilistic properties of the variable and the change in the parameters of the control object.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853863946A SU1291926A1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Adaptive control system for potentially dangerous object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853863946A SU1291926A1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Adaptive control system for potentially dangerous object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1291926A1 true SU1291926A1 (en) | 1987-02-23 |
Family
ID=21165793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853863946A SU1291926A1 (en) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Adaptive control system for potentially dangerous object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1291926A1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540461C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2541684C1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2554291C1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Model structure for feedback system optimisation |
RU2584925C1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2756229C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-09-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Feedback system |
-
1985
- 1985-02-27 SU SU853863946A patent/SU1291926A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций. М.: Наука, 1968, с. 78. Авторское свидетельство СССР №970314, кл. G 05 Б 11/01, 1981. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540461C1 (en) * | 2013-10-08 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2541684C1 (en) * | 2013-10-15 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2554291C1 (en) * | 2014-04-01 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Model structure for feedback system optimisation |
RU2584925C1 (en) * | 2015-03-05 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" | Feedback system |
RU2756229C1 (en) * | 2021-02-12 | 2021-09-28 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» | Feedback system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106909074B (en) | Control device | |
Xie et al. | Stability analysis of networked sampled-data linear systems with Markovian packet losses | |
SE427508B (en) | PROCEDURE FOR SETTING A PID REGULATOR FOR A PROCESS | |
US3876871A (en) | Self-adapting control element | |
US20200052636A1 (en) | Motor control system and method based on current feedback signal | |
SU1291926A1 (en) | Adaptive control system for potentially dangerous object | |
CN103439880A (en) | PID parameter setting method based on MCP standard transfer function | |
EP0039234A2 (en) | Computerized control system for an electrochemical plant | |
Kreer et al. | An optimal control algorithm for ramp metering of urban freeways | |
JPS5642802A (en) | Automatic tuner | |
JPS5824221B2 (en) | Learning method adaptive control device | |
Choquette et al. | Remote computer control of an industrial process | |
RU2103715C1 (en) | Method for generation of regulation function | |
SU918956A1 (en) | Device for determination of article technical maintenance and inspection period | |
KR102565529B1 (en) | Autonomous control-based water treatment control system and method thereof | |
SU1297008A1 (en) | Adaptive control system for non-linear object,particularly,for shaft furnace | |
KR970005553B1 (en) | Pid controller | |
CN114719945A (en) | Self-adaptive method, system and computer medium for flow control precision of controllable electronic belt scale | |
SU1524952A2 (en) | System for controlling technological process | |
SU1374177A1 (en) | Nonlinear adaptive regulator | |
SU947822A1 (en) | Control | |
SU1473056A1 (en) | Electric drive | |
SU1513416A1 (en) | Adaptive control system for potentially hazardous object | |
SU1123019A1 (en) | Tracking system | |
RU2105341C1 (en) | Optimal regulator |