SU1529176A1 - Control system self-adjustable by input signal - Google Patents
Control system self-adjustable by input signal Download PDFInfo
- Publication number
- SU1529176A1 SU1529176A1 SU874316660A SU4316660A SU1529176A1 SU 1529176 A1 SU1529176 A1 SU 1529176A1 SU 874316660 A SU874316660 A SU 874316660A SU 4316660 A SU4316660 A SU 4316660A SU 1529176 A1 SU1529176 A1 SU 1529176A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- adder
- output
- control object
- amplifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к самонастраивающимс по входному сигналу системам автоматического управлени и может быть использовано, когда вид и параметры входного воздействи измен ютс в широком диапазоне. Цель изобретени - повышение точности системы в услови х неопределенности по структуре полезного входного воздействи . Самонастраивающа с по входному сигналу система управлени содержит последовательно соединенные сумматор 1, регул тор 2, объект управлени 3, выход которого соединен со вторым входом сумматора 1, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр 4, квадратор 5, блок умножени 6, усилитель 7, блок извлечени квадратного корн 8, блок умножени 9, сумматор 10, регул тор 11, модель объекта управлени 12, квадратор 16, усилитель 14 соединен с первым входом сумматора 15. Новым вл етс введение полосового фильтра 4, квадратора 16, функционального преобразовател 18, блока умножени 9, усилител 14, блока извлечени квадратного корн 8, генератора белого шума 19, сумматора 15, регул тора 11, модели объекта управлени 12, а также обусловленных данными элементами новых св зей. 4 ил.The invention relates to self-adjusting on the input signal automatic control systems and can be used when the form and parameters of the input action vary over a wide range. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the system under conditions of uncertainty in the structure of the useful input effect. The self-adjusting on the input signal control system contains a series-connected adder 1, controller 2, a control object 3, the output of which is connected to the second input of the adder 1, the output of which is through a series-connected band-pass filter 4, quadrant 5, multiplication unit 6, amplifier 7, block extracting square root 8, multiplication unit 9, adder 10, controller 11, control object model 12, quad 16, amplifier 14 is connected to the first input of adder 15. New is the introduction of bandpass filter 4, quad 16, function nogo transducer 18, multiplying unit 9, the amplifier 14, the square root extracting unit 8, a white noise generator 19, an adder 15, a controller 11, a control object model 12 and its associated data elements of the new bonds. 4 il.
Description
1one
(2О 4316660/24-24(2O 4316660 / 24-24
(22) 03.07.87(22) 07/03/87
(46) 15.12.89. Бюл. № 46(46) 12/15/89. Bul No. 46
(72) IА.В.Архангельский,, Ю.И.Мищенко,(72) I.A.V.Arkhangelsky, Yu.I.Mishchenko,
Р.И.Прокофьева и С.В.ТопильскийR.I. Prokofieva and S.V. Topilsky
(53)62-50 (088.8)(53) 62-50 (088.8)
(56)Авторское свидетельство СССР 439788, кл. G 05 В 13/02, 1974.(56) USSR Author's Certificate 439788, cl. G 05 B 13/02, 1974.
(54)СА -ЮНАСТРАИВЛЮПАЯСЯ ПО ВХОДНОМУ СИГНАЛУ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ(54) SA-JUSTIFIED BY INPUT SIGNAL CONTROL SYSTEM
(57)Изобретение относитс к самонастраивающимс по входному сигналу системам автоматического управлени и может быть использовано, когда вид и параметры входного воздействи измен ютс в широком диапазоне. Цель изобретени - повышение точности системы в услови х неопределенности по структуре полезного входного воздействи . Самонастраивающа с по входному сигналу система управлени содержит последовательно соединенные сумматор J, регул тор 2, объект управлени 3, выход которого соединен с вторым входом сумматора 1, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр 4, квадратор 5, блок умножени 6, усилитель 7, блок извлечени квадратного корн 8, блок умножени 9, сумматор 10, регул тор 11, модель объекта управлени 12, квадратор 16 и усилитель 14 соединен с первым входом сумматора 15. Новым вл етс введение полосового фильтра 4, квадратора 16, функционального преобразовател 18, блока умножени 9, усилител 14, блока извлечени квадратного корн 8, генератора белого шума 19, сумматора 15, регул тора 11, модели объекта управлени 12, а также обусловленньк данными элементами новых св зей. 4 ип.(57) The invention relates to self-adjusting on the input signal automatic control systems and can be used when the type and parameters of the input action change over a wide range. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the system under conditions of uncertainty in the structure of the useful input effect. The self-adjusting on the input signal control system contains a series-connected adder J, controller 2, a control object 3, the output of which is connected to the second input of the adder 1, the output of which is through a series-connected band-pass filter 4, quadrant 5, multiplication unit 6, amplifier 7, unit extracting square root 8, multiplication unit 9, adder 10, controller 11, control object model 12, quad 16 and amplifier 14 are connected to the first input of adder 15. New is the introduction of band-pass filter 4, quad 16, a function tional transducer 18, multiplying unit 9, the amplifier 14, the square root extracting unit 8, a white noise generator 19, an adder 15, a controller 11, a control object model 12, and the data elements obuslovlennk new bonds. 4 pe.
(/;(/;
сwith
0000
sjsj
О5O5
/«// "/
Изобретение относитс к самонастраивающимс по входному CHfHany системам автоматического управлени (САУ) и может быть использовано в случа х, когда вид и параметры входного воздействи измен ютс в широком диапазоне.The invention relates to automatic control systems (ACS) that are self-adjusting on the input CHfHany and can be used in cases when the form and parameters of the input action change over a wide range.
Целью изобретени вл етс повьше- ние точности системы в . услови х неопределенности по структуре полезного входйого воздействи .The aim of the invention is to increase the accuracy of the system. conditions of uncertainty on the structure of the beneficial effect.
На фиг. J приведена структурна схема самонастраивающейс по входному сигналу системы управлени ; на фиг.2 графики квадратов амплитудно-частотных характеристик полосового фильтра 1 W ..ф (СО)I и системы по ощибкеFIG. J is a structural diagram of a control system that is self-tuning on the input signal; Fig.2 graphs of the amplitude-frequency characteristics of the bandpass filter 1 W .. f (CO) I and the system error
I ПФ ,I PF
:wpfco)r: wpfco) r
и спектральных плотностейand spectral densities
полезного сигнала S и помехи на фиг. 3 - структурна схема функционального преобразовател ; на фиг.4 - графики зависимости среднего квадрата выходной координаты прототипа Н и предлагаемой системы И от времениdesired signal S and interference in FIG. 3 is a block diagram of a functional converter; figure 4 - graphs of the average square of the output coordinates of the prototype H and the proposed system And from time
Самонастраивающа с по входному сигналу система управлени фиг.1) содержит сумматор 1, на вход которого подаютс полезное воздействие х .и, помеха п. Вькод сумматора 1 соединен через последовательно соединенные регул тор 2 и объект 3 управлени с вто рьм входом сумматора 1 , а .через последовательно соединенные полосовой фильтр 4, квадратор 5, блок 6 умножени , усилитель 7, блок 8 извлечени квадратного корн , блок 9 умножени , сумматор 10, регул тор.11, модель 12 объекта управлени ,квадратор 13 и усилитель 14 - с первым входом сумматора 15 и через квадратор 16 с вторым входом сумматора 15, выход которого через блок 17 подстройки соединен с вторыми входами регул торов 2 и 11 и через функциональный преобразователь 18 с вторым входом блока 6 умножени Генератор 19 белого шума соединен с вторым входом блока 9 умножени , а выход модели 12 объекта управлени - с вторым входом сумматора 10.The self-adjusting input control system of FIG. 1) contains adder 1, whose input is provided with a useful impact x. And interference from section Vcod of adder 1 is connected via serially connected controller 2 and control object 3 to the second input of adder 1, and . Through a serially connected bandpass filter 4, quad 5, multiplication unit 6, amplifier 7, square root extraction unit 8, multiplication unit 9, adder 10, controller 11, control object model 12, quadrant 13 and amplifier 14 with the first input adder 15 and through quad Rattor 16 with the second input of the adder 15, the output of which is connected to the second inputs of the controllers 2 and 11 through the adjusting unit 17 and the functional input 18 to the second input of the multiplication unit 6 The white noise generator 19 is connected to the second input of the multiplication unit 9, and the output of the model 12 control object - with the second input of the adder 10.
На фиг. 3 обозначены: 18.1 - усилитель; 18.2 - источник опорного напр жени ; 18.3 - сумматор; 18.4 - квадратор выпр митель); 18.5 - усилитель .FIG. 3 marked: 18.1 - amplifier; 18.2 - reference voltage source; 18.3 - adder; 18.4 - squared rectifier); 18.5 - the amplifier.
Обозначим передаточные функции регул тора 2 и объекта 3 управлени Кр и Wj, соответственно. Тогда передаточна функци по ошибкеDenote the transfer functions of the controller 2 and the object 3 of the control Kp and Wj, respectively. Then the transfer function by mistake
W(P)W (P)
1 + KpWo(P) 1 + KpWo (P)
(I)(I)
Анализ выражени (1) показьгеает, что при различных передаточных функци х объекта управлени передаточна функци системы по ошибке имеет во много раз больше полосу пропускани , чем передаточна функци системы по выходной координате объекта управлени .Analysis of expression (1) shows that with various transfer functions of the control object, the transfer function of the system by mistake has many times more bandwidth than the transfer function of the system in the output coordinate of the control object.
Выб1траем передаточную функцию полосового фильтра ввда,We select the transfer function of the band-pass filter
1515
Wn.p(P)Wn.p (P)
Tj,P .Tj, p.
1 + 2|„Т„Р 1 + 2 | „T„ Р
Полосовой фильтр предназначен дл вьделени помеховой составл ющей входного сигнала. Частота настройки полосового фильтра.(фиг. |) выбираетс на много больше максимальной частоты полезного входного воздействи , поэтому в полосе пропускани полосог- вого фипьтра сосредоточена только помеха .The bandpass filter is designed to isolate the noise component of the input signal. The tuning frequency of the band-pass filter (Fig. |) Is chosen to be much larger than the maximum frequency of the useful input action, therefore, only the disturbance is concentrated in the passband of the bandwidth filter.
Дисперси сигнала на выходе полосового фипьтра с учетом передаточной функции системы по ошибке (J) имеет видDispersion of the signal at the output of the bandwidth with regard to the transfer function of the system in error (J) is
ЧH
(t) - -2 I Snlw(j«)|(t) - -2 I Snlw (j «) |
-О |Wn,y(JW)| doO. - (3)-O | Wn, y (JW) | doO. - (3)
Параметры Т,,, полосового фильт- ра выбираютс такими, чтобы амплитудно-частотна характеристика системы по ошибке Wc(j03) в полосе пропускани The parameters T ,,, of the bandpass filter are chosen such that the amplitude-frequency characteristic of the system by error Wc (j03) in the passband
полосового фильтра Wp(jQ) измен - лась незначительно (фиг. 2). В этом случае вьфажение (3) можно записать в ввдеThe bandpass filter Wp (jQ) changed insignificantly (Fig. 2). In this case, the emission (3) can be written in vvde
,lWg(j(Oj , lWg (j (Oj
(А)(BUT)
- квадрат амплитудно- частотной характеристики системь по ошибке при Ы ОЭ„ -;;;-.- the square of the amplitude-frequency characteristic of the system by mistake when OE "- ;;; -.
Выражение (4) с учетом (2) имеетExpression (4) in view of (2) has
ввдvvd
55 51, (t) . -§-4W|iicP ll.,55 51, (t). -§-4W | iicP ll.,
п -пp-p
(5)(five)
Из выражени (5) следует оценку спектральной плотности помехиFrom the expression (5) follows the estimate of the spectral density of interference
1() .aS.-pij-ij i--.-. (6)1 () .aS.-pij-ij i --.-. (6)
где W.. (JCO) передаточна функци формирующего фильтра, состо щего из блоков 10-12:where W .. (JCO) is the transfer function of a shaping filter consisting of blocks 10-12:
JjSyИз выражени (6) следует, что дл формировани оценки спектральной плотности помехи необходимо оценку дисперсии с выхода квадратора 5 умножить на переменный коэффициент JjSy From expression (6) it follows that to form an estimate of the spectral density of the interference, it is necessary to estimate the variance from the output of the quad 5, by a variable factor
))
кto
фпfp
1Т„ 1T „
IWc Iwc
. ,)Коэффициент (7) формируетс циональным преобразователем 18ласно фиг, 1 дисперси сигнала ки на выходе сумматора 1 имеет . ,) The coefficient (7) is formed by the rational converter 18 according to FIG. 1, the dispersion of the signal ki at the output of the adder 1 has
G 1G 1
22
tMtM
&п (О +G(t) & p (O + G (t)
-of- I (jco)-of- I (jco)
-ta оо-ta oo
+ S, W(jQ)rdcO ,+ S, W (jQ) rdcO,
(В)(AT)
- - 2- - 2
где О (t) ,СУ (t) - дисперсии сигналаwhere O (t), SU (t) - signal dispersion
ошибки, вызванные помехой и полезным сигналами соответственно . errors caused by interference and useful signals, respectively.
Так как спектральна плотность помехи вл етс белым шумом и не зависит от частоты, то дисперсию помеховой составл ющей сигнала О ,(t) (8) определим методом формирующего фильтра с передаточной функцийSince the spectral density of the noise is white noise and does not depend on frequency, the dispersion of the noise component of the signal O, (t) (8) is determined by the method of a shaping filter with transfer functions
ГГк(рГ GGK (RG
на вход которого подаетс оценка сигнала помехи с генератора 19 белого шума (фиг. 2) со спектральной плотностью Srg.to the input of which an estimate of the interference signal from the white noise generator 19 (Fig. 2) with a spectral density Srg.
Критерием работы контура самонастройки вл етс выражениеThe criterion of the self-tuning circuit is the expression
c;J(t) -&J(t) 0.c; J (t) - & J (t) 0.
Дл получени на выходе сумматора 15 сигнала, соответствующего методу Винера-КолМОгорова, необходимо согласно выражению С8)от оценки дисперсии сигнала ошибки CT(t) вьпесть удвоенную помеховую составл ющуюTo obtain at the output of the adder 15 a signal corresponding to the Wiener-KolMogorov method, it is necessary, according to the expression C8), from the estimate of the error variance of the error signal CT (t), to exceed twice the interfering component
ДD
(31М. С1М - 2G(t) Cr,(t) ).(31M. C1M - 2G (t) Cr, (t)).
529176529176
Удвоение помеховой составл ющей учитьшаетс в значении коэффициента усилени усилител 14:Doubling the interference component is measured in the gain value of amplifier 14:
Дл формировани оценки сигналаTo generate a signal estimate
помехи с требуемой спектральной плот- лinterference with the required spectral density
ность S воспользуемс соотношением п ,-nn (t)The importance of S is used by the relation n, -nn (t)
геиgays
(t), (11)(t), (11)
где m - масштабный коэффициент;where m is the scale factor;
S - уровень спектральной плотности сигнала на выходе генератора белого шума.S is the level of the spectral density of the signal at the output of the white noise generator.
2525
1515
2020
При условии, что шкалы электронных блоков самонастраивающейс системы и генератора белого шума совпадают, m 1 .Provided that the scales of the electronic components of the self adjusting system and the white noise generator coincide, m 1.
li этом случае выражение (11) примет видli in this case, the expression (11) takes the form
n(t) К7-Пген(О, (12)n (t) K7-Pgen (O, (12)
где К - усилитель 7 с коэффициентомwhere K is an amplifier 7 with a coefficient
1one
усилени .gain
геиgays
3535
Предлагаема систама управлени не требует изменени своей структуры в зависимости от изменени структуры 30 полезного входного воздействи .The proposed control system does not require a change in its structure depending on a change in the structure 30 of the useful input action.
Система управлени работает следующим образом.The control system operates as follows.
Полезный сих нал х и помеха п подаютс на вход сумматора 1, с вьгхода кот торого сигнал поступает на первый вход регул тора 2. С выхода последнего сигнал через объект 3 управлени подаетс на второй вход сумматора I.The useful signal and noise is fed to the input of adder 1, from the input of which the signal goes to the first input of regulator 2. From the output of the last, the control object 3 is fed to the second input of adder I.
дд Сигнал ошибки с выхода сумматора 1 через полосовой фильтр 4, квадратор 5, блок 6 умножени , усилитель 7, блок 8 извлечени квадратного корн , блок 9 умножени , сумматор 10, регудс л тор II, модель 12 объекта управлени , квадратор 13 и усилитель 14 подаетс на первый вход сумматора I5 и через квадратор 16 на второй вход сумматора 15, с выхода которого сигCQ нал рассогласовани через блок 17 подстройки поступает на вторые выходы регул торов 2 и 11, а также через функциональ} Ь Й преобразователь 18 - на второй вход блока 6 умножени . С выхода генератора 19 белого иума случайный сигнал подаетс на второй вход блока 9 умножени . Сигнал с выхода модели 12 объекта управлени поступает на второй вход сумматора 10.dd Error signal from the output of adder 1 through a band-pass filter 4, quad 5, multiplication unit 6, amplifier 7, square root extraction unit 8, multiplication unit 9, adder 10, control circuit II, control object model 12, quad 13 and amplifier 14 is fed to the first input of the adder I5 and through the quad 16 to the second input of the adder 15, from the output of which the signal mismatch signal through the adjusting block 17 goes to the second outputs of the regulators 2 and 11, as well as through the functional} th converter 18 to the second input of the block 6 multiply. From the output of the white-white generator 19, a random signal is fed to the second input of the multiplier 9. The signal from the output of the model 12 of the control object is fed to the second input of the adder 10.
5555
Ф о рмула изобретени F o rmula of the invention
Самонастраивающа с по входному сигналу система управлени , содержаща два квадратора, последовательно соединенные первый сумматор, первый вход которого вл етс входом системы , первый регул тор, объект управлени , выход объекта управлени соединен с вторым входом первого сумматора , выход которого соединен через первый Квадратор с первым входом второго сумматора, выход которого через блок подстройки соединен с вторым входом первого регул тора, выход второго квадратора через первый усилитель соединен с вторым входом второго сумматора, отличающа - с тем, что, с целью повышени точности системы, она содержит полосовой фильтр, третий квадратор, два блока умножени , функциональный преаг AV o.f o.tA self-adjusting input control system containing two quadrants, a first adder connected in series, the first input of which is the system input, the first controller, the control object, the output of the control object connected to the second input of the first adder, the output of which is connected through the first Quadrator to the first the input of the second adder, the output of which is connected to the second input of the first regulator through the adjustment block, the output of the second quadr is connected to the second input of the second quadrant via the first amplifier torus, characterized in that, in order to improve the accuracy of the system, it contains a band-pass filter, a third quad, two multiplication blocks, a functional preag AV o.f o.t
образователь, второй усилитель, блок извлечени квадратного корн , генера тор белого шума, третий сумматор, второй регул тор, модель объекта управлени , причем выход первого сумматора через последовательно соединенные полосовой фильтр, третий квадратор , первый блок умножени , второйgenerator, second amplifier, square root extraction unit, white noise torus generator, third adder, second regulator, control object model, the output of the first adder through a series-connected band-pass filter, the third quad, the first multiplication unit, the second
усилитель, блок извлечени квадратного корн , второй блок умножени , третий сумматорj второй регул тор и модель объекта управлени соединен с входом второго квадратора,.вькод блока подстройки соединен с вторым sico- дом второго регул тора и через функциональный преобразователь с вторым входом первого блока умножени , ры- ход генератора белого шума соединен сthe amplifier, the square root extraction unit, the second multiplication unit, the third adder, the second controller and the control object model are connected to the input of the second quad, the code of the trimming unit is connected to the second sico- dom of the second controller and through the functional converter to the second input of the first multiplication unit, The white noise generator is connected to
вторым входом второго блока умножени , а выход модели объекта управлени - с вторым входом третьего сумматора.the second input of the second multiplication unit, and the output of the model of the control object — with the second input of the third adder.
фиг. IfFIG. If
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874316660A SU1529176A1 (en) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | Control system self-adjustable by input signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874316660A SU1529176A1 (en) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | Control system self-adjustable by input signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1529176A1 true SU1529176A1 (en) | 1989-12-15 |
Family
ID=21331859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874316660A SU1529176A1 (en) | 1987-07-03 | 1987-07-03 | Control system self-adjustable by input signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1529176A1 (en) |
-
1987
- 1987-07-03 SU SU874316660A patent/SU1529176A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1207187A (en) | Method of determining variable process coefficients of a mathematical model of an industrial process | |
SU1529176A1 (en) | Control system self-adjustable by input signal | |
CN113568032B (en) | Negative index nuclear pulse signal processing method and system based on z transformation | |
Hryniuk et al. | Adaptive smoothing and filtering in transducers | |
Turulin et al. | Analysis of controlled digital recursive high-pass filters structures with infinite non-negative impulse response | |
SU800925A1 (en) | Multichannel signal detector | |
SU1004971A1 (en) | Self-adjusting system | |
SU940131A1 (en) | Adaptive control system | |
US4470019A (en) | Rate multiplier square root extractor with increased accuracy for transmitter applications | |
SU1495824A2 (en) | Differeting unit | |
SU1279054A2 (en) | Variable filter | |
US2643293A (en) | Volume control for pulse code modulation | |
SU959268A2 (en) | Controllable filter | |
SU640289A1 (en) | Data compressing device | |
RU2150728C1 (en) | Device for automatic control of non- stationary object | |
SU705470A1 (en) | Logarithmic functional converter | |
SU911462A1 (en) | Adaptive regulator | |
RU1807446C (en) | Adaptive control system | |
RU2257605C2 (en) | Method for forming a signal of attack angle of aircraft and device for realization of said method | |
SU1043592A1 (en) | Relay converter for variable structure systems | |
SU987580A1 (en) | Device for identification of object parameters | |
SU1112342A1 (en) | Control system for objects with time lag | |
SU392459A1 (en) | METHOD OF FORMING THE CONTROL EXPOSURE | |
SU932460A1 (en) | Self-adjustable control system for objects with delay | |
SU1140133A1 (en) | Device for extracting square root of sum of two squared quantities |