SU1361502A1 - Adaptive control system - Google Patents

Adaptive control system Download PDF

Info

Publication number
SU1361502A1
SU1361502A1 SU853989373A SU3989373A SU1361502A1 SU 1361502 A1 SU1361502 A1 SU 1361502A1 SU 853989373 A SU853989373 A SU 853989373A SU 3989373 A SU3989373 A SU 3989373A SU 1361502 A1 SU1361502 A1 SU 1361502A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
control
signal
adder
Prior art date
Application number
SU853989373A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Александрович Ульшин
Александр Сергеевич Меняйленко
Original Assignee
Ворошиловградский Филиал Государственного Проектно-Конструкторского И Научно-Исследовательского Института По Автоматизации Угольной Промышленности "Гипроуглеавтоматизация"
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 Ворошиловградский Филиал Государственного Проектно-Конструкторского И Научно-Исследовательского Института По Автоматизации Угольной Промышленности "Гипроуглеавтоматизация" filed Critical Ворошиловградский Филиал Государственного Проектно-Конструкторского И Научно-Исследовательского Института По Автоматизации Угольной Промышленности "Гипроуглеавтоматизация"
Priority to SU853989373A priority Critical patent/SU1361502A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1361502A1 publication Critical patent/SU1361502A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к самообучающимс  системам автоматического управлени  и может быть использовано дл  управлени  объектом с транспор.т- ным запаздыванием и возмущающими воздействи ми типа смесей, например, дл  автоматического управлени  процессами добычи и обогащени  угл . Цель изобретени  - повышение точности системы. Система содержит объект управлени  1, датчик возмущающего воздействи  2, блок управлени  3, два ключа 4 и 5, два сумматора 6, 14, статическую модель 7,-два элемента сравнени  8, 11, регул тор 9, датчик выходной координаты 10, корректирующий регул тор 12, задатчик выходной координаты 13, генератор случайного сигнала 15, блоки выделени  минимума 16 и максимума 17 управл ющего воздействи  с эадатчиками 18, 19, 4 ил. (Л ел чЭ Фиг.The invention relates to self-learning automatic control systems and can be used to control an object with transport delay and disturbing effects such as mixtures, for example, for automatic control of coal mining and processing processes. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the system. The system contains a control object 1, a disturbance sensor 2, a control unit 3, two keys 4 and 5, two adders 6, 14, a static model 7, two comparison elements 8, 11, a regulator 9, an output coordinate sensor 10, a correction regulator torus 12, setpoint output coordinate 13, generator of a random signal 15, blocks for selecting a minimum of 16 and a maximum of 17 of a control action with sensors 18, 19, 4 or so on. (L ate figs.

Description

Изобретение относитс  к самообу- . чающимс  системам автоматического управлени  и может быть использовано дл  управлени  объектами с транспортным запаздыванием и возмущающими воздействи ми типа смесей сыпучих мате- риалоэ, например, дл  автоматического управлени  процессами добычи и обогащени  угл .FIELD: self-sticking. It can be used for controlling objects with transport delay and disturbing influences such as bulk material mixtures, for example, for automatic control of coal mining and enrichment processes.

Цель - повьпиение точности системы.The goal is to show the accuracy of the system.

На фиг.1 представлена функциональна  схема .устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг.З - функциональна  схема генератора случайного сигнала; на фиг.4 - совместна  плотность распределени  веро тности возмущающего воздействи .Figure 1 shows the functional diagram of the device; Fig. 2 is a functional block diagram of the control unit; FIG. 3 is a functional diagram of a random signal generator; 4 shows the combined probability distribution density of the disturbing action.

Адаптивна  система управлени  содержит объект 1 управлени  (в объект управлени  включен исполнительный орган) , датчик 2 возмущающего воздействи , подключенный к входу блока 3 управлени , первый и второй выходы которого через первый 4 и второй 5 ключи подключены к входам сумматора 6, выход последнего через последовательно включенные статическую модельThe adaptive control system contains a control object 1 (an actuator is included in the control object), a disturbance sensor 2 connected to the input of control unit 3, the first and second outputs of which through the first 4 and second 5 keys are connected to the inputs of the adder 6, the last output through sequentially included static model

7объекта управлени , первый элемент7 control object, first element

8сравнени  и регул тор 9 подключен к управл ющему входу объекта 1 управлени . Выход последнего через последовательно включенные датчик 10 выходной координаты, второй элемент 11 сравнени  подключен к входу корректирующего регул тора 12. К второму входу элемента 1.1 сравнени  подключен выход задатчика 13 выходной координаты . Выход регул тора 12. соединен с первым входом второго сумматора8 and the controller 9 is connected to the control input of the control object 1. The output of the latter through the output coordinate sensor 10 connected in series, the second comparison element 11 is connected to the input of the correction regulator 12. The output of the output coordinate setting device 13 of the output coordinate is connected to the second input of the comparison element 1.1. The output of the regulator 12. connected to the first input of the second adder

14, к второму входу которого подключен третий выход блока 3 управлени . К управл ющим входам ключей 4 и 5 подключены соответствующие выходы генератора 15 случайного сигнала, выход второго сумматора через блоки выделени  минимума 16 и максимума 17 управл ющего воздействи  подключен к входу генератора 15 случайного сигнала. Выход задатчика 18 (верхней гранищ) минимума управл ющего воздействи  ) подключен к входу блока 16 выделени  минимума и выход задатчика14, to the second input of which the third output of the control unit 3 is connected. The corresponding outputs of the generator 15 of a random signal are connected to the control inputs of keys 4 and 5; the output of the second adder is connected to the input of the generator 15 of a random signal through the selection blocks for a minimum of 16 and a maximum of 17 of a control action. The output of the setpoint 18 (upper limit) of the minimum of the control action) is connected to the input of the minimum separation unit 16 and the output of the setter

19 (нижней границы) подключен к входу 55 Р последовательно включенный тре- блока 19 выделени  максимума управ- тий пороговый элемент 46 соединен с л ющего воздействи .управл ющими входами счетчиков 39 и19 (lower limit) is connected to the input 55 P of the successively connected three-block of the selection of the maximum of the controls, the threshold element 46 is connected to the firing action of the control inputs of the counters 39 and

Блок 3 управлени  (фиг.2) содер- 42 импульсов, а также с управл емым жит ключ 20, на вход которого подклю- входом управл емого ключа 43.The control unit 3 (FIG. 2) contains 42 pulses, as well as a key with a controllable key 20, to the input of which is connected with the input of the control key 43.

1502215022

чен выход датчика 2 возмущающего воздействи . На управл ющий вход ключа 20 подключен выход генератора 21 с импульсов, а выход этого ключа соединен с блоком 22 пам ти. Выход последнего соединен с первыми входами элементов 23 и 24 сравнени . Выход элемента 23 сравнени  подключен на вхо- 10 ДЫ умножител  25 и квадратора 26. Выход квадратора 26 через последовательно включенные-элемент 27 сравнени  и пороговый элемент 28 соединен с вторым входом умножител  25, выход 15 которого через последовательно включенные усилитель 29, сумматор 30, дискретный элемент задержки соединен с вторым входом элемента 33 сравнени  и вторым входом су1 1матора 30. 20 Выход элемента сравнени  24 подклю- чен на выходы умножител  32 и второго квадратора 33. Выход квадратора 33 через последовательно включенные элемент сравнени  34 и пороговый 25 элемент 35 соединен с вторым входом второго умножител  32, выход которого через последовательно включенные второй усилитель 36, второй сумматор 37 и второй дискретный элемент 38 30 задержки соединен с вторым входом элемента 24 сравнени  и вторым входом сумматора 37. Выход квадратора 26 соединен также с вторым входом элемента 34 сравнени , а выход квадратора 33 - с вторым входом элемента 27 сравнени .The output of the sensor 2 is a disturbance. The output of the generator 21 is connected to the control input of the switch 20 with pulses, and the output of this switch is connected to the memory unit 22. The output of the latter is connected to the first inputs of the elements 23 and 24 of the comparison. The output of the comparison element 23 is connected to the input of the 10XY multiplier 25 and quadrant 26. The output of the quadrant 26 through the series-connected comparison element 27 and the threshold element 28 is connected to the second input of the multiplier 25, the output 15 of which is through the serially connected amplifier 29, adder 30, discrete the delay element is connected to the second input of the comparator element 33 and the second input of the accumulator 1 of the mater 30. 20 The output of the comparing element 24 is connected to the outputs of the multiplier 32 and the second quad by 33. 34 and the threshold 25 element 35 is connected to the second input of the second multiplier 32, the output of which is connected through the second amplifier 36, the second adder 37 and the second discrete delay element 38 30 to the second input of the comparator 24 and the second input of the adder 37. The quad output 26 It is also connected to the second input of the comparison element 34, and the output of the quadrant 33 to the second input of the comparison element 27.

Выход генератора 21 импульсов также под шючен на вход счетчика 39 им- . пульсов, выход которого подключен 40 на первый вход элемента 40 сравнени  и на первый вход делител  41, на второй вход которого через последовательно включенный счетчик 42 импульсов подключен выход порогового эле- 5 мента 35. Выход делител  41 через последовательно включенные управл емый ключ 43 и блок 44 пам ти, сумматор 14, блоки выделени  минимума 16 и максимума 17 управл ющего воздей- gg стви  подключен на управл емый вход управл емого генератора 15 случайного сигнала. Задатчик 45 числа импульсов подключен на второй вход элемента 40 сравнени , выход которого че35The output of the generator 21 pulses also under shyuchen to the input of the counter 39 im-. pulses, the output of which is connected 40 to the first input of the comparison element 40 and to the first input of the divider 41, to the second input of which, through the series-connected pulse counter 42, the output of the threshold element 35 is connected. The output of the divider 41 through the serially connected control key 43 and the block 44 memory, an adder 14, blocks for allocating a minimum of 16 and a maximum of 17 of the controlling action gg are connected to a controlled input of a controlled oscillator 15 of a random signal. The unit 45 of the number of pulses is connected to the second input of the comparison element 40, the output of which is 35

Управл емый генератор 15 случайного сигнала (фиг.З) состоит из суматора 47, на первый вход которого подключен выход дискретного блока 44 пам ти, а на второй вход подключен выход генератора 48 шума. Выход сумматора 47 подключен на управл ющий вход ждущего мультивибратора 49 выход которого соединен с первым Входом элемента И 50 и первым входом элемента И-НЕ 51. На вход ждущего мультивибратора 49 и на вторые входы элементов И 50 и И-НЕ 51 подключен . выход генератора пр моугольных импульсов 52. Выходы элементов И 50 и И-НЕ 51 подключены к управл ющим входам ключей 4 и 5.The controlled oscillator 15 of a random signal (Fig. 3) consists of a summer 47, to the first input of which the output of the discrete memory block 44 is connected, and to the second input the output of the noise generator 48 is connected. The output of the adder 47 is connected to the control input of the standby multivibrator 49, the output of which is connected to the first input of the element AND 50 and the first input of the element IS-NE 51. To the input of the waiting multivibrator 49 and to the second inputs of the elements 50 and IS-NOT 51 is connected. the output of the generator of rectangular pulses 52. The outputs of the elements 50 and AND-51 are connected to the control inputs of the keys 4 and 5.

Адаптивна  система управлени  работает следующим образом.Adaptive control system works as follows.

На фиг.4 обозначены: W - значени возмущающего воздействи , F(W ) - совместна  плотность распределени  веро тности возмущающего воздействи  .,In Fig. 4, denoted: W is the value of the disturbing action, F (W) is the combined density of the probability distribution of the disturbing influence.,

Изменени  величины возмущающего воздействи  представл ют собой сумму (смесь) двух случайных процессов со средними значени ми и Ч закон распределени  которых близок к нормальному .Changes in the magnitude of the disturbance are the sum (mixture) of two random processes with average values and the distribution law of which is close to normal.

При управлении такими объектами важно знать параметры, из которых образована конечна  (наблюдаема ) смесь - возмущающее воздействие (например , смесь р дового-угл , поступающего на процесс обогащени ). Выражение дл  функций распределени  веро тности смеси дл  случа  двух классов (двух составл ницих) возмущающего воздействи  имеет видWhen managing such objects, it is important to know the parameters from which the final (observable) mixture is formed - a disturbing effect (for example, a mixture of solid-coal fed to the enrichment process). The expression for the probability distribution functions of the mixture for the case of two classes (two components) of the disturbing action is

F(W, )PF,(W,/,)+(1-P)F2(W2/2,)F (W,) PF, (W, /,) + (1-P) F2 (W2 / 2,)

(U(U

где F(W,) - функци  распределени  параметров смеси возмущающего воздействи  (W, - зольность, влажность сыпучего материала и др.);where F (W,) is the function of the distribution of the parameters of the perturbing mixture (W, is the ash content, moisture content of the bulk material, etc.);

Fj(W,/,)- функци  распределени  веро тности первого класса составл ющей возмущающего воздействи  со средним (наиболее веро тным) значением , JFj (W, /,) is the probability distribution function of the first class of the disturbing component with the mean (most probable) value, J

Fj(W, функци  распределени  . веро тности второго класса составл ющейFj (W, distribution function. Probability of the second class component

5five

00

Р возмущающего воздействи  со средним (наиболее веро тным) значением 1 ;P disturbance with an average (most probable) value of 1;

веро тность по влени  значени  W, из классаprobability of occurrence of W, from class

F, (w,/2.);F, (w, / 2.);

Задача управлени  в этом случае ставитс  следующим образом: требует- . с , наблюда .смешанную реализацию возмущающего воздействи  F(W,) разделить смесь на классы и определить их параметры 1, 1   Р, на основании 5 которых корректировать (случайным образом) значени  управл ющей координаты объекта управлени  таким образом , чтобы среднее значение выходной координаты объекта было равно 0 заданному. Это позвол ет рассматривать управление объектом, как статистическую игру двух игроков: природы и систеь управлени , в которой игрок II - система управлени   вл ет- 5 с  статистиком, а игрок I - природа. В качестве стратегий природы выступают средние значени  процессов , и ч J которые по вл ютс  с веро тност ми Р и (l-P), а дл  системы управ- 0 ,лени  - соответствующие этим режимам значени  входной управл ющей) координаты объекта управлени .The control task in this case is set as follows: requires-. c, observe a mixed implementation of the disturbing action F (W,) divide the mixture into classes and determine their parameters 1, 1 P, on the basis of which 5 correct (randomly) the value of the control coordinate of the control object so that the average value of the output coordinate of the object was equal to 0 specified. This allows us to consider the control of an object as a statistical game of two players: nature and the control system, in which player II, the control system, is 5 with a statistician, and player I is nature. The strategies of nature are the average values of the processes, and h J that appear with probabilities P and (l-P), and for the control system, laziness are the values of the input control value of the control object corresponding to these modes.

Управление в этом случае сводитс  к определению стратегий природы 2, 5 и веро тности их по влени  Р и (1-Р), определени  дл  этих стратегий значений входных координат объекта управлени -S , и Sj, которые  вл ютс  стратеги ми системы управле- 0 ни , и смешивани  (рандомизации) стратегий S, и Sj системой управлени  с веро тностью Р и (1-Р), так, что среднее значение выходной координаты объекта управлени  равно за- g данному значению выходной координаты (задатчик 13).The control in this case is reduced to defining the strategies of nature 2, 5 and the probability of their occurrence P and (1-P), determining for these strategies the values of the input coordinates of the control object -S, and Sj, which are the strategies of the control system neither, and the mixing (randomization) of the strategies S, and Sj by the control system with the probability P and (1-P), so that the average value of the output coordinate of the control object is equal to the given value of the output coordinate (setting unit 13).

Сигнал с датчика 2 возмущакнцего воздействи  подаетс  на вход блока 3 управлени , в котором этот сигнал раздел етс  на два класса (два случайных процесса) и определ ютс  средние значени  возмущающего воздействи  дл  этих двух классов: иThe signal from the disturbance sensor 2 is applied to the input of the control unit 3, in which this signal is divided into two classes (two random processes) and the average values of the disturbing influence for these two classes are determined: and

5555

2 ; а также веро тности их по влени  Р и 1-Р.2; and the likelihood of their occurrence of P and 1-P.

Сигнал с генератора 21 импульсов подаетс  на управл ющий вход ключа 20, который, замыка сь, подает сигнал с датчика 2 возмущающего воздей513The signal from the pulse generator 21 is fed to the control input of the switch 20, which, shortly, sends a signal from the sensor 2 to the disturbing effect 513

стви  на вход блока 22 пам ти. Этот блок запоминает значение сигнала от датчика 2 возмущающего воздействи  в момент замыкани  ключа 20, При отсутствии сигнала с генератора 21 импульсов ключ 20 размыкаетс , при этом сигнал с датчика 2 возмущающего воздействи  на блок 22 пам ти не проходит и на выходе блока 22 остаетс  сигнал, соответствующий сигналу с датчика 2 в момент замыкани  ключа 20. При следующем замыкании ключа 20 происходит стирание ранее посту- пившего сигнала в блоке 22 пам ти и запоминание нового значени  сигнала от датчика 2 возмущающего воздействи  .Bind to the input of memory block 22. This block memorizes the value of the signal from the disturbing sensor 2 at the time of closing the key 20, If there is no signal from the pulse generator 21, the key 20 opens, while the signal from the disturbing sensor 2 does not pass to the memory block 22 and the output of the block 22 remains corresponding to the signal from sensor 2 at the moment when the key 20 closes. When the key 20 is next closed, the previously received signal is erased in memory block 22 and the new value of the signal from the disturbance sensor 2 is memorized.

Таким образом, на выходе блока 22 пам ти образуютс  дискретные значение сигнала от датчика 2 возмущающего воздействи , соответствующие моментам замыкани  ключа 20, Сигналы с выхода блока .22 пам ти подаютс  на первые:входы элементов 23 и 24 сравнени , где из этого сигнала вычитаютс  сигналы от дискретных элементов 31 и 38 задержки.Thus, at the output of the memory block 22, a discrete value of the signal from the disturbance sensor 2 is formed, corresponding to the timing of the switch 20, the signals from the output of the memory block .22 are fed to the first: the inputs of the comparison elements 23 and 24, where the signals are subtracted from this signal from discrete elements 31 and 38 of the delay.

Разностный сигнал с выхода элемента . 23 сравнени  подаетс  на вход квадратора 26, а разностный сигнал с выхода элемента 24 сравнени  подаетс  на вход квадратора 33. Квадраты разностных сигналов с блоков 26 и 33 сравнивают.с  между собой на элементах 27 и 34 сравнени .Differential signal from the output element. 23 comparison is fed to the input of the quad 26, and the difference signal from the output of the comparison element 24 is fed to the input of the quad 33. The squares of the difference signals from blocks 26 and 33 are compared with each other on the elements 27 and 34 of the comparison.

Если разность квадратов сигнала рассогласовани  на выходе элемента 27 сравнени  меньше нул , то при попадании этого сигнала на пороговый элемент 28 на его выходе по вл етс  сигнал, равный единице, и после умножени  этого единичного сигнала в умножителе 25 на разностный сигнал с элемента 23 сравнени  этот сигнал усиливаетс  усилителем 29 и поступает на сумматор 30, где он суммируетс  с вьгходным сигналом дискретного элемента 31 задержки. Однако на выходе элемента 31 задержки суммарный сигнал с выхода сумматора 30 по вл етс  при следующем поступлении сигнала на вход сумматора 30 с умножител 25, т,е, происходит задержка дискретного сигнала на один шаг.If the difference of the squares of the error signal at the output of the comparison element 27 is less than zero, then when this signal hits the threshold element 28, a signal equal to one appears at its output and after multiplying this single signal in the multiplier 25 by the difference signal from the comparison element 23 the signal is amplified by amplifier 29 and fed to adder 30, where it is summed with the output signal of discrete delay element 31. However, at the output of the delay element 31, the sum signal from the output of the adder 30 appears the next time the signal arrives at the input of the adder 30 from the multiplier 25, i, e, a discrete signal is delayed by one step.

Если, разность квадратов сигнала рассогласовани  на выходе элемента 27 сравнени  больще нул , на выходе порогового элемента 28 имеетс  сиг502If the difference of the squares of the error signal at the output of the comparison element 27 is greater than zero, then the output of the threshold element 28 is Sig502

нал, равный нулю, и после умножени  этого нулевого сигнала на разностный сигнал от элемента 23 .сравнени  на выходе умножени  25 величина сигнала равна нулю и на вход сумматора 30 сигнал не поступает, при этом значени  сигналов как на входе, так и на выходе дискретного элемента 31 задержки не измен ютс . Однако, если разность квадратов сигнала рассогласовани  на выходе -элемента 27 сравнени  больше нул , на выходе элемента 34 сравнени  она меньше нул , такzero, and after multiplying this zero signal by the difference signal from comparing element 23 at the output of multiplication 25, the signal is equal to zero and the signal at the input of the adder 30 is not received, while the signal values at both the input and the discrete element 31 delays do not change. However, if the difference of the squares of the error signal at the output of the comparison element 27 is greater than zero, then at the output of the comparison element 34 it is less than zero, so

5 как сигналы с квадраторов 26 и 33 подаютс  на элементы 27 и 34 сравнени  с разными знаками.5, as signals from quadrants 26 and 33, are supplied to elements 27 and 34 of comparison with different signs.

Поэтому сигнал на выходе элемента 34 сравнени  меньше нул , а следова0 тельно, и на выходе порогового элемента 35 по вл етс  сигнал, равный единице. После умножени  этого единичного сигнала с умножителем 32 на разностный сигнал от элемента 24Therefore, the signal at the output of the comparison element 34 is less than zero, and therefore, a signal equal to one appears at the output of the threshold element 35. After multiplying this single signal with multiplier 32 by the difference signal from element 24

5 сравнени  этот сигнал усиливаетс  усилителем 36 и подаетс  на вход сумматора 37, где он суммируетс  с выходным сигналом дискретного элемента 38 задержки. Однако на выходе элемен0 та 38 задержки этот сигнал по вл етс  с задержкой на один шаг. I5, this signal is amplified by amplifier 36 and is fed to the input of adder 37, where it is summed with the output of discrete delay element 38. However, at the output of delay element 38, this signal appears with a delay of one step. I

Таким образом, в зависимости от соотношени  величин квадратов разностного сигнала рассогласовани  между поступившим дискретным сигналом от датчика 2 возмущающего воздействи  и выходными сигналами с дискретных элементов 31 и 38 задержки, разностный сигнал с выходов элементов 23 и 24 сравнени  поступает на соответствующие входы дискретных элементов задержки, после усилени  усилител ми 29 и 36 и корректирует выходные величины дискретных элементов 31 и 38 задержки с задержкой на один шаг работы ключа 20. Величина коррекции задаетс  величиной коэффициента усилени  усилителей 29 и 36 и выбираетс  из услови  требуемого интервала усреднени .Thus, depending on the ratio of the squares of the difference difference signal between the incoming discrete signal from the disturbing sensor 2 and the output signals from the discrete delay elements 31 and 38, the difference signal from the outputs of the comparison elements 23 and 24 is fed to the corresponding inputs of the discrete delay elements amplification of amplifiers 29 and 36 and adjusts the output values of discrete delay elements 31 and 38 with a delay of one step of operation of the key 20. The magnitude of the correction is set by the value of the amplification factor of the amplifiers 29 and 36 and is selected from the condition of the required averaging interval.

Следовательно, на выходах элементов 31 и 38 образуютс  средние значени  составл ющих возмущающего воздействи  с 7, и 1 дл  каждого класса ( стратеги  природы), которые  вл ютс  выходными сигналами блока 3 управлени . Начальные значени  выходных сигналов элементов 31 и 38 выбираютс  из услови  J , .Consequently, at the outputs of the elements 31 and 38, the average values of the disturbing components are formed with 7, and 1 for each class (the strategy of nature), which are the output signals of the control unit 3. The initial values of the output signals of the elements 31 and 38 are selected from the condition J,.

5five

00

5five

00

п. -.P. -.

(2)(2)

где т,where is t

N.N.

п P

77

Сигнал с выхода генератора 21 импулсов подаетс  также на вход счетчика импульсов 39, который определ ет число импульсов генерируемых генератором 21. Сигнал с выхода пороговог элемента 35 подаетс  на вход счетчика 42 импульсов, который определ ет число дискретных значений сигнала с датчика 2 возмущающего воздействи , отнесенных к первому классу , ,The output signal from the pulse generator 21 is also fed to the input of the pulse counter 39, which determines the number of pulses generated by the generator 21. The output from the threshold of the element 35 is fed to the input of the pulse counter 42, which determines the number of discrete values of the signal from the disturbance sensor 2, assigned to first grade,,

Сигналы со счетчиков 39 и 42 импульсов подаютс  на входы делител  41, на выходе которого определ етс  частота по влени  составл ющих перв го класса i значений возмущающего воздействи  W , т.е. определ етс  вьфажениемThe signals from the counters 39 and 42 of the pulses are fed to the inputs of the divider 41, the output of which determines the frequency of occurrence of the components of the first class i values of the disturbing effect W, i.e. determined by hyphenation

-. Ь-. B

пP

частота по влени  составл ющих возмущающего воздействи  первого класса; число значений сигнала с датчика 2, отнесенных, к первому классу; общее число дискретных значений (число импульсов с генератора 21), поступивших на вход блока 3 управлени .the frequency of occurrence of the first-class disturbing components; the number of values of the signal from sensor 2, referred to the first class; the total number of discrete values (the number of pulses from the generator 21) received at the input of the control unit 3.

Число импульсов на выходе счетчика 39 импульсов сравниваетс  на элементе 40 сравнени  с заданным числом импульсов, которое задаетс  задатчи ком. 45 числа импульсов-и выбираетс  из требуемого интервала, на котором определ етс  частота (веро тность по влени  составл ющих из первого класса возмущающего воздействи ). Если число импульсов п стало большеThe number of pulses at the output of the pulse counter 39 is compared on the comparison element 40 with a predetermined number of pulses, which is set by the set points. 45 of the number of pulses - and is selected from the required interval over which the frequency is determined (the probability of occurrence of the components from the first class of disturbing influence). If the number of pulses n is greater

п., то на выходе элемента 40 сравнени  по вл етс  отрицательньй сигнал, который приводит к по влению единичного сигнала на выходе порогового элемента 46. Сигнал с порогового элемента 46 замыкает ключ 43 и сигнал с выхода делител i равный частоте .по влени  составл ющих первого класса т,, поступает на вход блока 44 пам ти, одновременно сигнал с выхода порогового элемента 46 поступает на управл юпще входы счетчиков 39 и 42 с небольшой задержкой времени и обнул ет их.At the output of the comparison element 40, a negative signal appears, which leads to the appearance of a single signal at the output of the threshold element 46. The signal from the threshold element 46 closes the switch 43 and the signal from the output of the divider i equal to the frequency of the components of the first class t, is fed to the input of memory block 44, and at the same time the signal from the output of threshold element 46 is fed to the control inputs of counters 39 and 42 with a small time delay and zeroed them.

Таким образом, на выходе блока 44 пам ти образуетс  сигнал, равныйThus, the output of memory block 44 produces a signal equal to

и,and,

- частоте по влени  составл ющих- frequency of occurrence of components

возмущающего воздействи , принадле10perturbing effect

00

15021502

15 15

2525

00

5five

00

5five

00

5five

8eight

жащих к первому классу. Этот сигнал остаетс  неизменным до следующего замыкани  ключа 43, при котором прО исходит стирание ранее запомненного значени  и запоминание нового.munching to first class. This signal remains unchanged until the next closure of the key 43, at which the program will erase the previously memorized value and memorize the new one.

Следовательно, частота т, примерно равна веро тности по влени  составл ющих Wj(t) из первого класса F((W,/), т.е.Consequently, the frequency m is approximately equal to the probability of the occurrence of the components Wj (t) from the first class F ((W, /), i.e.

т, Р,t, r,

(3)(3)

и чем больше выбран интервал (числоand the longer the interval is selected (the number

п.), на котором определ етс  величиf„n.), which determines the value of f.

на т,,, тем с большей степени выполн етс  равенство (З).on m ,, the greater the equality (3).

Сигналы , и с выходов блока 3 управлени  через ключи 4 и 5 подаютс  на входы сумматора 6. На управл ющие входы ключей 4 и 5 подаютс  сигналы с выхода генератора 15 слу чай- ного сигнала.The signals and from the outputs of the control unit 3 through the keys 4 and 5 are fed to the inputs of the adder 6. To the control inputs of the keys 4 and 5, signals are output from the generator 15 of the random signal.

Таким образом, ключи 4 и 5 замыкаютс  случайным образом с веро тност ми Р и (1-Р), которые определ ютс  состо нием управл ющего входа генератора 15 случайного сигнала.Thus, the keys 4 and 5 are closed at random with probabilities P and (1-P), which are determined by the state of the control input of the generator 15 of the random signal.

Следовательно, при замьпсании ключа 4 на вход сумматора 6 поступает сигнал 1 блока 3 управлени , а при 3 амь.}канк11 ключа 5 - сигнал и на выходе сумматора 6 последовательно по вл ютс  средние значени  классов (стратегий природы) j и 2г с соответствующими веро тност ми Р и (1-Р).Consequently, when key 4 is written, the signal 1 of control unit 3 arrives at the input of adder 6, and at 3 am.} Cank 11 of key 5, the signal and the output of adder 6 successively appear average values of classes (strategies of nature) j and 2g with corresponding the potencies of P and (1-P).

Выходной сигнал с сумматора 6 подаетс  на статическую модель 7 объекта 1 управлени  по возмущающему входу, на выходе которой по вл етс  сигнал, соответствующий выходной координате, объекта управлени  при поступлении на объект среднего значени  класса .возмущающего воздействи  , или 2 (в зависимости от того, какой из Ю1ючей 4 или 5 замкнут).The output signal from the adder 6 is fed to the static model 7 of the control object 1 at the disturbing input, the output of which is a signal corresponding to the output coordinate of the control object when the average value of the disturbance action arrives at the object, or 2 (depending on which of the YuIyuchey 4 or 5 is closed).

Выходной сигнал статической модели 7 объекта управлени  сравниваетс  с сигналом задатчика 13 на элементе 8 сравнени  и в зависимости от сигнала рассогласовани , регул тор 9 устанавливает два значени  входной координаты объекта S, и S, соответствующих двум значени м стратегий природы, дл  чего сигнал с выхода регул тора 9 подаетс  на управл ющий вход объекта управлени . Регул тор 9 представл ет собой регул тор пр мого типа и в простейшем случае это может быть усилитель.The output signal of the static model 7 of the control object is compared with the signal of the setting device 13 on the comparison element 8 and, depending on the error signal, the controller 9 sets two values of the input coordinate of the object S, and S corresponding to two values of the strategies of nature, for which the output from the control Torus 9 is fed to the control input of the control object. The regulator 9 is a direct type regulator and in the simplest case it can be an amplifier.

Входные координаты S, и S определ ютс  из услови  инвариантности среднего значени  выходной координаты объекта к возмущаюгдему воздейст- ;вию И вычисл ютс  по вьфажени мThe input coordinates S, and S are determined from the condition of the invariance of the average value of the output coordinate of the object to the perturbation, where the action is And are calculated by expelling

. ). )

K-(J   K- (J

14) (5)14) (5)

hg -. статический коэффициентhg -. static coefficient

усилени  объекта по возмущающему входу (коэффициент усилени  статической модели 7 );object gain perturbation input (static model 7 gain factor);

h,, - статический коэффициент усилени  объекта по управл ющему входу;h ,, is the static gain of the object at the control input;

коэффициент усилени  регул тора 9 пр мого типа; заданное значение выходной9-type regulator gain factor; set point output

координаты объекта управпени ;coordinates of the control object;

,j - средние (наиболее веро тные) зна;чени  составл ющих возмущающего воздействи . Входные координаты S, и S  вл ютс  стратеги ми системы управлени , а так как не известно кака  из стратегий природы Ч или 2 будет прило- жена к объекту 1, то система управлени  должна производить смешивание (рандомизаци ) своих стратений S, и „с S случайным образом, дл  обеспечени  равенства среднего значени  выходной координаты (t )j заданному значению., j - mean (most probable) values of the components of the disturbing action. The input coordinates S, and S are strategies of the control system, and since it is not known which of the strategies of nature Ч or 2 will be applied to object 1, the control system must mix (randomize) its strations S, and randomly, to ensure the equality of the average value of the output coordinate (t) j to the specified value.

Вычисленное значение Р, m, через сумматор 14, блок 16 выделени  минимума и блок 17 выделени  максимума подаетс  на управл ющий вход генератора 15 случайного сигнала, что определ ет веро тности Р и (l-P,-)j с которыми замыкаютс  ключи 4 и 5, т.е. устанавливаютс  веро тности по влени  стратегий S S системы управлени .The calculated value P, m, through the adder 14, the minimum selection block 16 and the maximum selection block 17 is fed to the control input of the random signal generator 15, which determines the probabilities P and (lP, -) j with which the keys 4 and 5 are closed, those. the probabilities of the occurrence of the strategies S S of the control system are established.

Сигнал с выхода блока 14 пам ти подаетс  на управл ющий вход генератора 15 случайного сигнала, в котором этот сигнал суммируетс  с сигналом от генератора 48 шума на.сумматоре 47. Суммарный сигнал с суммато- gg pa 47 цоцаетс  на управл ющий вход . ждущего мультивибратора 49 и измен - .ет его посто нную времени случайным образом. На вход ждущего мультивибра25 A signal from the output of the memory block 14 is fed to the control input of the generator 15 of a random signal, in which this signal is summed with the signal from the noise generator 48 at summer 47. The sum signal from summa gg pa 47 is connected to the control input. of the waiting multivibrator 49 and changing its time constant in a random way. At the entrance of the waiting multivibra25

30 thirty

40 40

45 45

gQ gQ

3615021036150210

тора 49 подаетс  сигнал от. генерато--: ра 52 пр моугольных импульсов, который запускает ждущий мультивибратор 49, при этом длительность импульсов, генерируемых ждущим мультивибратором  вл етс  случайной величиной. Выходт, ные сигналы с генератора 52 пр моугольных импульсов и ждущего мульти10 вибратора 49 подаютс  на вход эле- мента И 50 и на вход элемента И-НЕ51.The torus 49 is given a signal from. Generator--: Pa 52 square-wave pulses that triggers the standby multivibrator 49, while the duration of the pulses generated by the standby multivibrator is a random variable. The output signals from the generator 52 of rectangular pulses and the waiting multi10 vibrator 49 are fed to the input of the element I 50 and to the input of the element AND-HE51.

Если периоды колебаний генератора 52 пр моугольных импульсов и ждущего мультивибратора 49 не совпадают,-наIf the oscillation periods of the generator 52 square-wave pulses and the standby multivibrator 49 do not coincide,

15 выходе элемента И 50 сигнал не по в15 output element and 50 signal not in

л етс , но при этом по вл етс  сигнал на выходе элемента И-НЕ 51, ко- торьй через управл ющий вход ключа 5 замыкает его.But, at the same time, a signal appears at the output of the AND-HE element 51, which via the control input of the key 5 closes it.

Если периоды колебаний генератора 52 пр моугольных импульсов и ждущего мультивибратора 49 совпадают, их сигналы на вход элемента И 50 приход т одновременно и на его выходе по вл етс  сигнал, который, поступив на управл ющий вход ключа 4, замыкает его.If the oscillation periods of the generator 52 square-wave pulses and the standby multivibrator 49 coincide, their signals at the input of the element I 50 arrive simultaneously and at its output a signal appears which, having arrived at the control input of the key 4, closes it.

Этим обеспечиваетс  адаптивность системы управлени  на измен ющиес  веро тностные характеристики возмущающего воздействи .This ensures the adaptability of the control system to the varying probability characteristics of the disturbing action.

Однако в процессе работы могут измен тьс  также параметры объекта управлени , что может приводить к по влению статической ошибки на выходе объекта 1, Дл  устранени  этого вли ни  в системе управлени  используетс  коррекци  веро тности по от- клонению выходной координаты объекта, котора  позвол ет устранить также и другие неконтролируемые возмущени .However, in the course of operation, the parameters of the control object can also be changed, which can lead to the appearance of a static error at the output of object 1. To eliminate this effect, the control system uses a probability correction due to deviation of the output coordinate of the object, which also eliminates and other uncontrollable disturbances.

Это осуществл етс  измерением текущего значени  выходной координаты H t) датчиком 10 выходной координаты, сигнал которого сравнивают на элементе 11 сравнени  с сигналом задат- чика 13.This is carried out by measuring the current value of the output coordinate H t) by the sensor 10 of the output coordinate, the signal of which is compared at the reference element 11 with the signal of the sensor 13.

Если управл ющие воздействи  стра- тегии системы управлени  S,, S и Р, определены точно, то статическа  О1чибка на выходе системы управлени  равна нулю и в системе поддерживаетс  равенствоIf the control actions of the control system strategies S ,, S and P are determined exactly, then the static clearance at the output of the control system is zero and the system maintains equality

и. - Mfu(t) 6 0. (6)and. - Mfu (t) 6 0. (6)

Сигнал рассогласовани  элемента 11 сравнени  подаетс  на регул тор 12, который в простейшем случаеThe mismatch signal of the comparison element 11 is fed to the controller 12, which in the simplest case

11eleven

представл ет собой интегрирующее звено.is an integrating element.

Если выполн ютс  услови  (6), то на выходе регул тор а 12 сигнал равен нулю, при нарушении этих условий на вькоде регул тора 12 по вл етс  сигнал дР, который в сумматоре 14 алгебраически суммируетс  с сигналом, поступающим с выхода блока 3 управлени .If conditions (6) are fulfilled, then the 12 a signal is equal to the output of the regulator 12, if these conditions are violated, the dP signal appears on the code of the regulator 12, which in the adder 14 is algebraically summed with the signal from the output of the control block 3.

Таким образом, на выходе сумматора 14 сигнал равенThus, at the output of the adder 14, the signal is

1313

Р. + ЛР R. + LR

(7)(7)

Этим измен етс  задание генератору 15 случайного сигнала и на его выходах соответственно измен ютс  веро тностиThis changes the reference to the generator 15 of a random signal and, at its outputs, the probabilities change accordingly.

р, р + iP; (8)p, p + ip; (eight)

р, 1 - р,. p, 1 - p ,.

в блоке 3 -управлени  разделение сигнала возмущающего воздействи  на классы производитс  так, что всегдаIn block 3-control, the separation of the disturbing signal on the classes is carried out in such a way that

Jt) M{w,(t) г, () (9 Поэтому, еслиJt) M {w, (t) r, () (9 Therefore, if

. 5 и - M(u(t), (10). 5 and - M (u (t), (10)

где и - заданное значение выходной координаты объекта управлени  ; U(t) - текущее значение выходнойwhere and is the specified value of the output coordinate of the control object; U (t) - current output value

координаты объекта.object coordinates.

то , т.е. веро тность Р, замыкани  ключа 4 убывает и соответственно веро тность Р замыкани  ключа 5 возрастает. В силу (9).математическое ожидание сигнала на выходе сумматора 6 возрастает, что приводит к увеличению сигнала U с выхода статической модели 7 объекта и увеличению сигнала на входе регул тора 9 и, соответственно, к увеличению входной координаты S на входе объекта управлени  :i.e. the probability P of the closure of key 4 decreases and, accordingly, the probability P of the closure of key 5 increases. Due to (9), the mathematical expectation of the signal at the output of the adder 6 increases, which leads to an increase in the signal U from the output of the static model 7 of the object and an increase in the signal at the input of the regulator 9 and, accordingly, to an increase in the input coordinate S at the input of the control object:

S S,P, + .S S, P, +.

(11)(eleven)

Если и, - M(u(t) О, то , т.е. веро тность замыкани  ключа 4 возрастает, соответственно убывает веро тность Р замыкани  ключа 5. Это приводит к снижению сигнала на выходе сумматора 6 и статической модели. 7 и объекта управлени  и соответствующему уменьшению входной координаты на входе объекта управлени .If and, - M (u (t) О, then, i.e. the closure probability of key 4 increases, respectively, the probability P of closure of key 5 decreases. This leads to a decrease in the signal at the output of the adder 6 and the static model. 7 and the object control and a corresponding decrease in the input coordinate at the input of the control object.

Этим обеспечиваютс  адаптивность системы управлени  на измен ющиес  веро тностные характеристики возму- щающего воздействи , а также на из 150212This ensures the adaptability of the control system to the changing probabilistic characteristics of the disturbing influence, as well as from 150,212.

менение параметров объекта управлени , что позвол ет с более высокой точностью поддерживать среднее значение заданной координаты.changing the parameters of the control object, which allows maintaining the average value of the given coordinate with higher accuracy.

Дл  сохранени  работоспособности системы при значительных колебани х выходной координаты объекта управлени  введены блоки выделени  минимума 16 и максимума 17 управл ющего воздействи  на входе генератора 15 случайного сигнала. Задатчиком 18 устанавливаетс  максимально допустима  веро тность Р 1,0, а задатчиком 19 - минимально допустима  веро т10In order to preserve the operability of the system with significant fluctuations in the output coordinate of the control object, there were introduced blocks for selecting a minimum of 16 and a maximum of 17 of a control action at the input of the generator 15 of a random signal. The unit 18 sets the maximum permissible probability P 1.0, and the unit 19 sets the minimum permissible probability m10

1515

ность Р О, это позвол ет ограничить сигналы с сумматора 14 и обеспечить устойчивую работу генератора 15 случайного сигнала.P o, this allows you to limit the signals from the adder 14 and to ensure stable operation of the generator 15 of a random signal.

2020

30thirty

3535

Техническим преимуществом данной адаптивной системы управлени   вл етс  более точное поддержание заданного значени  выходной координаты 25 объекта управлени . Это достигаетс  тем, что после сравнени  выходной координаты объекта управлени  с ее заданным значением корректируют веро тность стратегии управлени  по соответствующему классу. Отсутствие замкнутого контура управлени  по отклонению не создает услови  дл  автоколебаний выходной координаты при больших величинах транспортного запаздывани  и его изменени х в процессе функционировани  объекта управлени .The technical advantage of this adaptive control system is the more accurate maintenance of the set value of the output coordinate 25 of the control object. This is achieved by the fact that after comparing the output coordinate of the control object with its specified value, the probability of the control strategy for the corresponding class is adjusted. The absence of a closed control loop due to the deviation does not create conditions for the self-oscillations of the output coordinate for large values of the transport delay and its changes in the process of the control object operation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 4040 Адаптивна  система управлени , содержаща  регул тор, датчик возмущающего воздействи , подключенный к входу блока управлени , первый и второйAn adaptive control system comprising a controller, a disturbance sensor connected to the input of the control unit, the first and second 45 выходы которого через первьй и второй ключи подключены к входам первого сумматора, выход которого через статическую модель объекта управлени  соединен с первым входом первого45 outputs of which through the first and second keys are connected to the inputs of the first adder, the output of which through a static model of the control object is connected to the first input of the first 50 элемента сравнени , выход которого подключен к входу регул тора, выход объекта управлени  через датчик выходной координаты соединен с первым входом второго элемента сравнени ,50 of the reference element, the output of which is connected to the input of the controller, the output of the control object is connected to the first input of the second comparison element through the output coordinate sensor, 55 выход которого через корректирующий регул тор подключен к первому входу второго сумматора, управл ющий вход первого ключа св зан с первым выходом управл емого генератора случайнокого сигнала, второй и третий выходы которого подключены к управл ющим входам второго ключа, а вторые входы первого и второго элементов сравнени  соединены с выходом задатчика выходной координаты, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности системы, в нее введены блок вьщелени  минимума управл ющего воздействи  с подключенным -к нему задатчиком и блок вьщелени  максиму55 the output of which is connected via a correction regulator to the first input of the second adder, the control input of the first key is connected to the first output of the controlled random signal generator, the second and third outputs of which are connected to the control inputs of the second key, and the second inputs of the first and second elements comparisons are connected to the output of the output coordinate setting device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the system, a block is inserted into the minimum of the control action with the control device connected to it and vscheleni maxim ма управл ющего воздействи  с подключенным к нему задатчиком, причем выход второго сумматора через последовательно соединенные блоки выделени  минимума и максимума управл ющего воздействи  подключен к входу генератора случайного сигнала, второй вход второго сумматора соединен с третьим выходом блока управлени , а выход регул тора подключен к входу объекта управлени .a control signal with a control device connected to it, with the output of the second adder through serially connected blocks of separation of the minimum and maximum of the control action connected to the input of a random signal generator, the second input of the second adder is connected to the third output of the control unit, and the controller output is connected to the input control object. /J/ J .. 0.2 32 W,%0.2 32 W,% tpilz.tpilz. Составитель В.Пешков Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор О.КравцоваCompiled by V.Peshkov Editor M.Blanar Tehred L.Serdyukova Proofreader O. Kravtsova Заказ 6281/46Тираж 863ПодписноеOrder 6281/46 Circulation 863 Subscription ВНШШИ Государственного комитета СССРVNSHSHI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д . /5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., d. /five Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Ороектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Oroektna, 4
SU853989373A 1985-12-09 1985-12-09 Adaptive control system SU1361502A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853989373A SU1361502A1 (en) 1985-12-09 1985-12-09 Adaptive control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853989373A SU1361502A1 (en) 1985-12-09 1985-12-09 Adaptive control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1361502A1 true SU1361502A1 (en) 1987-12-23

Family

ID=21209788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853989373A SU1361502A1 (en) 1985-12-09 1985-12-09 Adaptive control system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1361502A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 983649, кл.. G 05 В 13/02, 1982. Авторское свидетельство СССР № 1257607, кл. G 05 В 13/00, 1984. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4402250A (en) Automatic correction of aiming in firing at moving targets
US4282842A (en) Fuel supply control system for internal combustion engine
CA1100603A (en) Digital closed loop fuel control system
SU1361502A1 (en) Adaptive control system
EP0546579A1 (en) Electronic injection fuel delivery control system
CA1158339A (en) Closed loop fuel control system for an internal combustion engine
EP0016548A1 (en) Fuel control system for an internal combustion engine
US4432062A (en) Method for optimizing the knock frequency of an electrofilter system
CA1313574C (en) Procedure for the tuning of the position controller of an elevator
EP0017329A1 (en) Fuel control system for an internal combustion engine
GB1187523A (en) Process Control Method
SU1257607A1 (en) Adaptive control system
US4603670A (en) Method of and device for lambda-regulation of fuel mixture for an internal combustion engine
US5162999A (en) Process and device for adjusting operating parameters of an internal combustion engine
EP0253545A2 (en) Signal measurement
US4552113A (en) Fuel control system for an internal combustion engine
GB2100477A (en) Automatic control of fuel/air ratio in ic engines
JPS6475925A (en) Automatic gain control apparatus
JPH03503559A (en) Learning control method and device for internal combustion engines
US4750460A (en) Method for detecting fluctuations in the rotational speed of an internal combustion engine
US4905650A (en) Method and circuit for controlling the air-fuel ratio of an internal combustion engine
JPS5748813A (en) Automatic gain control circuit
JPS5735219A (en) Nox control apparatus for city garbage incinerator
SU1476432A1 (en) System for control of plant with excessive quantity of control actions, for example, of arc electric furnace
JPS5955334A (en) System for controlling injection of reducing agent in denitrator for stack gas