SU1575152A1 - Adaptive control system - Google Patents
Adaptive control system Download PDFInfo
- Publication number
- SU1575152A1 SU1575152A1 SU884469724A SU4469724A SU1575152A1 SU 1575152 A1 SU1575152 A1 SU 1575152A1 SU 884469724 A SU884469724 A SU 884469724A SU 4469724 A SU4469724 A SU 4469724A SU 1575152 A1 SU1575152 A1 SU 1575152A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- block
- control
- output
- switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано при управлении динамическими объектами. Цель изобретени - расширение области применени за счет увеличени числа управл ющих сигналов и повышени точности их формировани дл соответствующих исполнительных органов. Адаптивна система управлени содержит объект 1 управлени , блок 2 датчиков угла и акселерометров, дискретный фильтр Калмана 3, блок 4 синхронизации, блок 5 адаптации коэффициентов функционала, блок 6 анализа ситуаций, блок 7 экстрапол ции, блок 8 датчиков положени исполнительных органов, блок 9 исполнительных органов, переключатели 10-18, блоки 19 адаптивного формировани управл ющего сигнала. Цель изобретени достигаетс за счет введени блока 8 датчиков положени исполнительных органов, переключател 18 и блоков 19 адаптивного формировани управл ющего сигнала, колличество которых меньше числа исполнительных органов. 1 ил.The invention relates to automation and can be used in the management of dynamic objects. The purpose of the invention is to expand the field of application by increasing the number of control signals and increasing the accuracy of their formation for the respective executive bodies. The adaptive control system contains a control object 1, a block of 2 angle sensors and accelerometers, a discrete Kalman filter 3, a synchronization block 4, a functional coefficient adaptation block 5, a situation analysis block 6, an extrapolation block 7, an actuator position sensor block 8, an actuator block 9 bodies, switches 10-18, blocks 19 adaptive formation of the control signal. The purpose of the invention is achieved by the introduction of a block of 8 sensors of the position of the executive bodies, the switch 18 and the blocks 19 of the adaptive formation of a control signal whose number is less than the number of the executive bodies. 1 il.
Description
Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано при управлении динамическими объектами.The invention relates to automation and can be used in the management of dynamic objects.
Цель изобретени - расширение области применени за счет увеличени числа управл ющих сигналов и повышени точности их формировани дл соответствующих исполнительных органов .The purpose of the invention is to expand the field of application by increasing the number of control signals and increasing the accuracy of their formation for the respective executive bodies.
На чертеже представлена блок-схема адаптивной системы управлени .The drawing shows a block diagram of an adaptive control system.
Адаптивна система управлени содержит (фиг. 1) объект 1 управлени , блок 2 датчиков угла и акселерометров , дискретный фильтр КалманаThe adaptive control system contains (Fig. 1) a control object 1, a block of 2 angle sensors and accelerometers, a discrete Kalman filter
3., блок 4 синхронизации, блок 5 адаптации коэффициентов функционала, блок 6 анализа ситуаций, блок 7 экстрапол ции , блок 8 датчиков положени 3., synchronization unit 4, functional coefficients adaptation unit 5, situation analysis unit 6, extrapolation unit 7, position sensor unit 8
исполнительных органов, блок. 9 исполнительных органов, переключатели 10-18, блоки 19 адаптивного формировани управл ющего сигнала.executive bodies, block. 9 actuators, switches 10-18, blocks 19 of adaptive control signal generation.
Блоки 19 адаптивного формировани управл ющего сигнала содержат (фиг.1) блоки 20 модели свободного движени объекта управлени , квадраторы 21, блоки 22 вычислени функции Л пунова Беллмана, блоки 23 численного диффесл The adaptive signal control unit blocks 19 contain (Fig. 1) blocks 20 of the model of free movement of the control object, quadrators 21, blocks 22 for calculating the function L of Punov Bellman, blocks 23 for numerical differential
СЛSL
елate
ГСHS
3 157515243 15751524
ренцировани , переключатели 2Л и 25,- , ,Rotentirovaniya, switches 2L and 25, -,,
,. е. Я 1 соответственно моблок 26 делени .Ге, e. I 1, respectively, the mobile unit 26 division. Ge
в - -менты начала и конВ основу устройства адаптивной ,in - - the beginning and convo basis of the adaptive device,
ца интервала оптисистемы управлени положены следую-„ „„ . The interval of the control optical system is as follows: „„ “.
ч мизации. h mizatsii.
щие соотношени . Динамика объекта .Оптимальное управление 0 должноratios. The dynamics of the object. The optimal control 0 should
управлени и его исполнительных орга-минимизировать функционал (2) на ре ... .а....Н :шени х (О, если существует положи- control and its executive orga-minimize the functional (2) on the re ... .a .... H: xeni (Oh, if there is a positive
тельно определенна функци V(p,x,,,function V (p, x ,,,
стационарными разностными уравнени миt г, istationary difference equations m i g, i
«о Уи удовлетвор юща следующим усло Н;“Woo about satisfying with the following condition H;
ВИЯМViyam
XM+1 ВИ V(1)XM + 1 VI V (1)
Ьу. УИ + СЛ {V(1)SXM4,, ум„) - V(M,VyH) +Bw UI + SL {V (1) SXM4 ,, mind „) - V (M, VyH) +
где х - n - мерный вектор состо ни , 5г т Тт n fxix 1 + ттт р п +where x - n is the dimensional state vector, 5g t Tm n fxix 1 + ttt p p +
Мобъекта управлени ),+lxp J Мур Mob control), + lxp J Moore
у - г - мерный вектор положени y - r - dimensional position vector
исполнительных органов;+ V () II /; /7 )executive bodies; + v () ii /; / 7)
v Г I - М ЬГv I - MH
Uf/ - m - мерный вектор управлени гUf / - m - dimensional control vector g
А. - соответственно матрицы 20g .A. - respectively, the matrix 20g.
состо ни объекта, эф--г0-|V((p+l) ,,y ./.1) фективности управлени Кthe state of the object, the eff is r0 - | V ((p + l) ,, y ./.1) of the control efficiency K
и положени .исполнитель-- v(u x v ) +Гхг vTl О +and the position of the performer-- v (u x v) + Ghg vTl O +
ных органов.. + LXM уorgans .. + LXM
Качество системы оцениваетс с25System quality is assessed by c25
помощью дискретного аналога критери , т,т R TI ../чМ п /л using a discrete analogue of the criterion, t, t R TI ../ hM p / l
обобщенной работы ГТ Х( V)| (7 И generalized work GT X (V) | (7 and
Предположим, что дл любой точкиSuppose for any point
I xj yt 1 , уЈ и некоторой ее окрестноеL у р I xj yt 1, уЈ and some of its surroundingsL at p
{-iти известно значение оптимальной{-it know the value of the optimal
+ хт утЛ QM XH +функции Л пунова-Беллмана V(p,x ,yw),+ xt utL QM XH + functions L of the Punov-Bellman V (p, x, yw),
F-Mo1- и м ЧУ(и видаr rF-Mo1- and m NC (and view r r
+ UTRMUM + ++ UTRMUM + +
д.лск.,, 35 .. Dr. L .. ,, 35 ..
„w ir il ( Этой точке соответствует некото- У u+i I„W ir il (This point corresponds to some- U u + i I
г.4g,oe значение оптимального управлени 4g, oe value of optimal control
Предположим, что в начале каждогде Ge, Q у - положительно полуопре-гЈ такта работы производитс опредеделенные матрицы;леиие вектора состо ни и задание Suppose that at the beginning of each Ge, Q y - positively semi-optimized tact of the work cycle, certain matrices are produced;
R - положительно определен-начальных условий в модель свободнона матрицаJ -го движени ОУ V - функци Л пунова-Белл45R - positive definite initial conditions in the free matrix model of the Jth motion of an opamp V - function L of Punov – Bell45
4545
мана{Г хм 1 Г А// в mana {Г хм 1 Г А // in
Ц C
d - дифференциал, соответ- Д d - differential, respectively - D
ствуюций приращению У/лн L° E Jw / ln L ° E J
№No
х«x "
УHave
/и/and
KJKj
(6)(6)
скал рной функ- обеспечива в начале каждого такта scalar function at the start of each measure
ции V векторного аргу-50 равенство мента ,м г 1 1 1 sИ И У УV the vector argument-50 equality of ment, m g 1 1 1 sI Y Y Y
+ L e-JT T TTd v(h+ D/,x + L e-JT T TTd v (h + D /, x
r г г Szii- / b:jВ силу уравнени (1) заданной точ+ 1, xjL, yjJ«)-V(p р. К6 х И тствует некотора r g Szii- / b: jB the power of equation (1) given point + 1, xjL, yjJ «) - V (p p. K6 x And some
точка х l,fi У r(+1 J, лл которой су- «/( ли ,у ) - оценка сигналов уп-point х l, fi У r (+1 J, которой which su- «/ (li, y) - the evaluation of signals
Р Н И равлени -,ществует функци R N I e -, there is a function
го движени ОУ go traffic
5five
Г хм 1 Г А// в H xm 1 G A // in
Ц C
Д D
У/лн L° E JW / L L ° E J
х«x "
УHave
/и/and
KJKj
(6)(6)
V((p+1), хм + 1, уг,) V ((p + 1), hm + 1, ug,)
w w
Разложим функцию V(jU+1) ,x „ft ,y +t) в р д Тейлора относительно вектораWe expand the function V (jU + 1), x „ft, y + t) in Taylor series with respect to the vector
( fxn)1 (У (Uti)T 3 и с Учето-м (7) получим(fxn) 1 (Y (Uti) T 3 and with Accounting (7) we get
V((K+1),xM+f,yjM,,) V((p+1),V ((K + 1), xM + f, yjM ,,) V ((p + 1),
ХМ v +ПтГт 3VKf+D.,) + х f/s- +HM v + PtGt 3VKf + D.,) + X f / s- +
°У /u+i° w / u + i
+ 1 пт rr 3tv((.yЈi)+ 1 Fri rr 3tv ((. YЈi)
+ 2 ии ср м 4Г+ 2 and sr m 4G
(Эун„)(Eun „)
1515
CpVCpv
(9)(9)
Подставив (9) в (0 и выполнив векторное дифференцирование по и„, получим оптимальное дискретное управление в видеSubstituting (9) into (0 and performing the vector differentiation with respect to and „, we obtain the optimal discrete control in the form
tl, -r2Ru+C V(fX+1)) г L К F хл /и х 2 (3yp4i)tl, -r2Ru + C V (fX + 1)) g L K F chl / and x 2 (3yp4i)
.с 1ст зу((Н+1,хЈ,,у%.и)n.with 1st wound ((H + 1, xЈ ,, y% .and) n
°MJCMаТй u ° MJCMaTy u
аумaum
} и«} and "
Учитыва , чтоConsidering that
-М .. М-M .. M
У((ц+1),,у«„) - ,Vy/J).U ((c + 1) ,, y ") -, Vy / J.
-t))T Q,yKp (n-t)) T Q, yKp (n
получим, что управление (10) оптимизирует функционал (2) на решени х (1) и удовлетвор ет (3), W. Выражение (11) с учетом (7) можно записать в видеwe obtain that control (10) optimizes the functional (2) on solutions (1) and satisfies (3), W. Expression (11) taking into account (7) can be written as
v((K+i,xpM,yp - vcK. - - (12)v ((K + i, xpM, yp - vcK. - - (12)
г г Ly и JMr. G Ly and J
Суммиру обе части (12) по р( от р0 до (1-1) и учитыва равенствоSum both parts of (12) over p (from p0 to (1-1) and taking into account the equality
ЭУ((н+1),, Ум.) -, У((м + О.х. + ) y((H + 1).,yЈt,) (15)EI ((n + 1) ,, Um.) -, U ((m + O.kh +) y ((H + 1)., YЈt,) (15)
Зум (х + Zoom (x +
t II D,t II D,
157515 vCCH + 0..,,yf,,) н-f-,157515 vCCH + 0 .. ,, yf ,,) nf,
-t у , ,;-t y,,;
получимwill get
) )
+ ++ +
))
) )
))
10ten
«H,.«J.J -t J G«i:l +“H,.“ J.J-t J G “i: l +
tt
f-1f-1
. м. m
, ,
+ t (x)T(y;) (i3)+ t (x) t (y;) (i3)
- Г J - Mr J
Так как в качестве начального может быть выбрано любое из рс(1-О , то из (13) следуетSince any of the pc (1-O) can be chosen as the initial one, it follows from (13)
V((p+1),xJXt,yЈ, ) V ((p + 1), xJXt, yЈ,)
20 +20 +
- Г (хГ)Т(У) (1) f- Г (хГ) Т (У) (1) f
25 Таким образом, при работе системы дл определени оптимального дискретного управлени на каждом и-ом такте необходимо последовательно решить уравнени модели свободного движени ОУ при начальных услови х (7), вычислить функцию V((p + 1),x ,25 Thus, during the operation of the system, to determine the optimal discrete control on each and-th cycle, it is necessary to solve the equations of the free motion model of the OS under the initial conditions (7), calculate the function V ((p + 1), x,
у ) согласно (14), путем численного дифференцировани определить первую и вторую частные про- 35 изводные функции V((f + 1), ,y) according to (14), by numerical differentiation, determine the first and second partial 35 derivative functions V ((f + 1),,
Ј- ВеКТ°РУ С(хрТ(нП вычислить U., по формуле (Ю)„ Синтезированные таким образом управлени 40 воздействуют на исполнительные органы объекта в течение и-го такта. На ((«+1)-ом такте оцениваетс векторЈ- ВЕКТ ° РУ С (хрТ (NP to calculate U., using the formula (S)) The controls 40 thus synthesized affect the executive organs of the object during the i-th cycle. The vector is measured by ((+1) -th cycle
состо ни . и цикл вычисле45 ний повтор етс . Численное дифференцирование функции V((p+1),x ,у )condition and the calculation cycle is repeated. Numerical differentiation of the function V ((p + 1), x, y)
м по вектору у ,,+1 может быть произве- дено с использованием формул разност- 50 ной аппроксимации частных производных с учетом левой и правой разностей :m by the vector y ,, + 1 can be produced using the formulas of difference approximation of partial derivatives, taking into account the left and right differences:
+ +
t II D,t II D,
/и/and
мm
У V ( ( HjJ XjtMiyjiii U V ((HjJ XjtMiyjiii
У((И + 1), ) 2У((и+1),х,1 ,уЈ.,) + У((м+1) , ) (16)U ((And + 1),) 2U ((and + 1), x, 1, yЈ.,) + U ((m + 1),) (16)
(ЛИ),/H(DO) / H
- мала величина; О- small value; ABOUT
,- норма матрицы D ,, LH. м, is the norm of the matrix D ,, LH. m
V((p + 1),xЈf, ,) - функции, вычисленные на основе ( при начальном условии (хр+1 ,уД );V ((p + 1), xЈf,,) are functions calculated on the basis of (with the initial condition (xp + 1, yD);
хx
мm
V(p + 1),xJ+1fyЈ, + rfDM) и VO(fH-l), Ј+1 У ЛУ-I Dp) Функции, вычислен- 2пV (p + 1), xJ + 1fyЈ, + rfDM) and VO (fH-l), Ј + 1 LU-I Dp) Functions, computed 2n
У((М+1),хр+, ,у.+, +оГР) - У((и + 1,хЈ ,У%)U ((M + 1), xp +,, y. +, + Ogr) - U ((and + 1, xЈ, Y%)
Подставив (15) и (16) в (10) определим оптимальное дискретное управление в виде:Substituting (15) and (16) into (10) we define the optimal discrete control in the form:
Р V((fx + 1 ),Ј,,у Ј, + o/DM) -2V((, ,у Јf) + V((H + 1), ,у Ј, -JI)Р V ((fx + 1), Ј ,, y Ј, + o / DM) -2V ((,, y Јf) + V ((H + 1),, y, -JI)
где К -;where K -;
Следовательно, при реализции управлени (17) вычисленные значени частных производных необходимо подать на блок делени .Therefore, when controlling (17) is implemented, the calculated values of the partial derivatives must be submitted to the division unit.
Дл динамических объектов коэффициенты матрицы качества долж ну измен тьс в соответствии с изменением динамических характеристик объекта. Реализаци этого подхода осуществлена следующим образом. На основании (11) с.учетом (5),. (8) выражение матрицы качества определ етс выражениемFor dynamic objects, the coefficients of the quality matrix should change according to the change in the dynamic characteristics of the object. The implementation of this approach is implemented as follows. Based on (11) accounting (5) ,. (8) the expression of the quality matrix is determined by the expression
ГР: GR:
вat
°1г Г АИ VI° 1g G AI VI
Е JV 0Г ЕГE JV 0Г ЕГ
(18)(18)
Матрицу функции Л пунова - Беллмана можно определить из выражени The matrix of the Lnunov – Bellman function can be determined from the expression
г 7 эгУ((м+1) (19)g 7 eGU ((m + 1) (19)
. ., -, Ч. ., -, H
(3(3
мm
Х (Л+fX (L + f
мm
.У ..W
))
которое следует из (10) при учете (8). Выражени (18), (19) положены в основу определени матрицы качества Qr, расширенного объекта управлени в процессе работы системы.which follows from (10) when accounting (8). Expressions (18), (19) form the basis for determining the matrix of quality Qr, an extended control object during system operation.
ные на основе (14) при начальных услови х (xЈt,yy,, WDp) и (хЈ, ,based on (14) under initial conditions (xЈt, yy ,, WDp) and (xЈ,,
у jut, -ofDp) соответственно.for jut, -ofDp) respectively.
Таким образом, дл вычислени частных производных- необходимо трижды решить уравнени модели свободного движени расширенного объекта управлени на интервале оптимизации п.ри различных начальных услови х,,Thus, to calculate partial derivatives, it is necessary to solve the equations of the free motion model of the extended control object three times on the optimization interval under various initial conditions,
Подставив (15) и (16) в (10) определим оптимальное дискретное управление в виде:Substituting (15) and (16) into (10) we define the optimal discrete control in the form:
00
5five
00
Адаптивна система управлени работает следующим образом.Adaptive control system works as follows.
Ненулевые углы поворота, линейные ускорени и положени исполнительных органов (МО) измер ютс блоком 2 датчиков угла и акселерометров и блоком 8 датчиков положени исполнительных органов, сигналы с выхода . которых поступают соответственно на информационный вход первого переключател 10, вход запуска блока k синхронизации и на информационный вход переключател 18. Блок k синхронизации начинает функционировать, с его п того выхода поступает сигнал на управл ющие входы переключателей 10, 18. открывает их. Сигналы с выходов блока 2 и блока 8 поступают че 5 рез переключатели 10 и 18 на вход дискретного фильтра Калмана 3, который переходит в режим решени и на своем выходе формирует сигналы - оценки параметров и состо ний расширенного объекта управлени . Эти сигналы поступают на информационные входы переключателей 15, 16, третий вход блока 5 адаптации коэффициентов функционала и второй вход блока 7 экстрапол ции, на первый вход которого поступают сигналы коэффициентов матрицы Гц функции Л пунова-Беллма- на дл предыдущего такта формировани сигнала управлени со вторыхNon-zero angles of rotation, linear accelerations and positions of executive bodies (MOs) are measured by a block of 2 angle sensors and accelerometers and a block of 8 sensors of the position of executive bodies, signals from the output. which are received respectively at the information input of the first switch 10, the start input of the synchronization block k and the information input of the switch 18. The synchronization block k starts to function, and its fifth output receives a signal at the control inputs of the switches 10, 18. opens them. The signals from the outputs of block 2 and block 8 are received through 5 cutors 10 and 18 to the input of the discrete Kalman filter 3, which goes into a decision mode and at its output generates signals — estimates of the parameters and states of the extended control object. These signals are sent to the information inputs of switches 15, 16, the third input of the functional coefficients adaptation block 5 and the second input of extrapolation unit 7, the first input of which receives the coefficients of the matrix Hz of the function L of Punov-Bellman for the previous control signal generation cycle
00
5five
выходов блоков 23 численного диффе- р.енцировани блоков 19 адаптивного формировани управл ющего сигнала.outputs of units 23 for numerically differentiating the differentiation of units 19 for adaptive formation of a control signal.
В блоке 7 экстрапол ции формируюс сигналы экстраполированных зна- чений и коэффициентов матрицы функции Л пунова-Беллмана. Эти сигналы с выхода блока 7 экстрапол ции поступают на второй вход блока 5 адаптации коэффициентов функционала реализующего вычисление коэффициентов матрицы качества по выражению (18). Сигналы с выхода блока 5 поступают на управл ющий вход переключател 16 информационный вход переключател 17 и вход управлени по коэффициентам функционала блока 6 анализа ситуаций. Блок 6 формирует сигналы коэффициентов матрицыIn block 7 of extrapolation, the signals of extrapolated values and coefficients of the matrix of the Punov-Bellman function L are formed. These signals from the output of the extrapolation unit 7 are fed to the second input of the adaptation unit 5 of the coefficients of the functional that implements the calculation of the coefficients of the quality matrix by expression (18). The signals from the output of block 5 are fed to the control input of the switch 16, the information input of the switch 17 and the control input according to the coefficients of the functional of the situation analysis block 6. Block 6 generates matrix coefficients
аи QM + (ai qm + (
АиВр О ЕAiVr O E
ЫХ OX
хГгЛАиМ J Н° Е JxGGLAIM J N ° E J
и определ ет услови ее -положительной определенности, в которых заключаетс возможность использовани управлени , полученного на предыдущем такте формировани , в новом ее такте . В случае положительной определенности матрицы Я. на выходе блока 6 формируетс нулевой сигнал, разрешающий использование управлени , полученного на предыдущем такте, а в противоположном случае формируетс единичный сигнал запрета. В случае нулевого сигнала на выходе блока 6 переключатели 10, 11, 12. 13, 14, 17 разомкнуты, а блоки 20-22 наход тс в исходном состо нии. В случае единичного сигнала на выходе блока 6 переключатели 10, 11, 12, 13, 14,17 замыкаютс . При этом сигналы с выхо- да блока 5 адаптации коэффициентов функционала поступают через ключ 17 на входы управлени перестройкой по коэффициентам функционала качества блоков 22 вычислени функции Л пуно- ва-Беллмана. Одновременно сигналы оценок состо ний расширенного объект управлени с выхода дискретного фильтра Калмана 3 через переключатель 15 поступают на информационные входы блоков 20 модели свободного движени объекта управлени , а с четвертого выхода блока 4 синхрони751521°and defines the conditions for its positive definiteness, in which it is possible to use the control obtained in the previous formation tact in its new tact. In the case of positive definiteness of the matrix I. At the output of block 6, a zero signal is generated permitting the use of the control obtained in the previous cycle, and in the opposite case a single inhibit signal is generated. In the case of a zero signal at the output of block 6, the switches 10, 11, 12. 13, 14, 17 are open, and blocks 20-22 are in the initial state. In the case of a single signal at the output of block 6, switches 10, 11, 12, 13, 14.17 are closed. In this case, the signals from the output of the block 5 of adaptation of the coefficients of the functional come through the key 17 to the inputs of the control of the rearrangement according to the coefficients of the quality functional of the blocks 22 for calculating the function L Punow-Bellman. At the same time, the signals for evaluating the states of the extended control object from the output of the discrete Kalman filter 3 through the switch 15 are fed to the information inputs of blocks 20 of the model of free motion of the control object, and from the fourth output of block 4 of synchronization 751521 °
зации через переключатель 14 поступает сигнал на входы запуска решени с номинальными начальными услови ми блоков 20 модели свободного движени объекта управлени , в которых производитс определение вектора состо ни расширенной модели при номинальных начальных услови х. Затем по сигIn this case, through a switch 14, a signal is fed to the decision start inputs with nominal initial conditions of blocks 20 of the model of free movement of the control object, in which the state vector of the extended model is determined under nominal initial conditions. Then by sig
JQ налу с третьего выхода блока 4 синхронизации через переключатель 13 поступает сигнал на входы запуска решени с увеличенными начальными услови ми блоков 20, в которых про15 изводитс решение с начальными услови ми (HUH + 4Ъи). И наконец,JQ link from the third output of the synchronization unit 4 through the switch 13 receives a signal to the decision trigger inputs with increased initial conditions of the blocks 20, in which a decision is made with initial conditions (HUH + 4b). And finally
по сигналу со второго выхода блока k синхронизации через переключатель 12 20 поступает сигнал на входы запуска решени с уменьшенными начальными услови ми блоков 20, в которых производитс определение вектора состо ни при начальных услови х (х и ,The signal from the second output of the synchronization unit k, through the switch 12-20, receives a signal at the decision trigger inputs with reduced initial conditions of the blocks 20, in which the state vector is determined under the initial conditions (x and
74 М74 M
у - VD ). Сигналы с выходов блоковy - VD). Signals from block outputs
20полученные в результате трех решений через соответствующие квадраторы20 obtained as a result of three solutions through the corresponding quadrants
21поступают на информационные вхо- 30 ды блоков 22, обеспечивающих в каждом21 enter information inputs of blocks 22, providing in each
соответственно вычисление трех значений функции Л пунова-Беллманаrespectively, the calculation of the three values of the function Punov-Bellman
3535
),vf,y;r« ), vf, y; r "
5five
На трех решени х уравнени модели ., свободного движени с начальными услови ми, равными оценкам углов, линейных ускорений и положений исполнительных органов и с их уменьшенными на малую посто нную величину значени ми.On three solutions of the model equation, free movement with initial conditions equal to the estimated angles, linear accelerations and the positions of the executive bodies and with their values reduced by a small constant value.
Сигналы с выходов блоков 22 поступают на входы соответствующих блоков 23 численного дифференцировани , реализующих вычислени частных про- . изводных функции Л пунова-Беллмана по формулам (15), (16). По сигналу с четвертого выхода блока Ц Синхронизации , поступающему через переклю- ч атель 14 на управл ющие входы переключателей 24, 25, сигналы о величинах первых частных производных пере-1 менной считываютс с первых выходов блоков 23 численного дифференцировани через переключатель 24 на входыThe signals from the outputs of the blocks 22 are fed to the inputs of the corresponding blocks 23 of the numerical differentiation, realizing the calculations of private pro-. derivative functions L of Punov-Bellman by formulas (15), (16). According to the signal from the fourth output of the synchronization block C, fed through the switch 14 to the control inputs of the switches 24, 25, the signals about the values of the first partial derivatives of the variable are read from the first outputs of the blocks 23 of the numerical differentiation through the switch 24 to the inputs
11eleven
Делимого блоков 26 делени , а сигнал О величинах вторых частных производных считываютс со вторых выходов блока 23 через переключатель 25 на входы делител блоков 26. В блоках 26 в соответствии с (17) вычисл етс m-сигналов оптимального дискретного управлени , поступающих затем на соответствующие исполнительные органы блока 9 испрлнительных органов, воз- Действие которых на объект управлени приводит к уменьшению его углов и линейных ускорений.Divisible division blocks 26, and the signal O values of the second partial derivatives are read from the second outputs of block 23 through switch 25 to the inputs of the splitter blocks 26. In blocks 26, in accordance with (17), m-signals of the optimal discrete control are calculated, then fed to the corresponding executive signals organs of the block 9 of executive bodies whose action on the control object leads to a decrease in its angles and linear accelerations.
Таким образом, адаптивна система управлени в отличие от прототипа обеспечивает не одинаковые управл ющие сигналы дл всех исполнительных Органов, а им соответствующие, что позвол ет увеличить число управл ющих сигналов, а также повысить точность формировани их дл исполнительных органов за счет использовани информации о положении исполнительны органов.Thus, the adaptive control system, unlike the prototype, provides not identical control signals for all executive bodies, but corresponding ones, which allows to increase the number of control signals, as well as to improve their accuracy for the executive bodies by using position information organs.
формула изобретени invention formula
Адаптивна система управлени , Содержаща последовательно соединенные блок исполнительных органов, Объект управлени , блок датчиков угла и акселерометров, подключенный выходом к информационному входу первого переключател и входу запуска блока синхронизации,выходы с первого по четвертый которого соединены с информационными входами переключателей соответственно со второго по п тый, а п тый выход - с управл ющим входом первого переключател , подключенного через последовательно соединенные дискретный фильтр Калма- на, шестой переключатель, блок адаптивного формировани управл ющего сигнала к входу блока исполнительных органов,, первый информационный вход блока анализа ситуаций подключен к второму выходу блока адаптивного формировани управл ющего сигнала, пер- йому входу блока адаптации коэффициентов функционала и через блок экстрапол ции - к второму входу блока адаптации коэффициентов функционала, соединенного третьим входом с вторым входом блока экстрапол ции, выходомAdaptive control system containing sequentially connected block of executive bodies, object of control, block of angle sensors and accelerometers connected by an output to the information input of the first switch and a trigger input of the synchronization block, the first to fourth outputs of which are connected to the information inputs of the switches from the second to fifth and the fifth output - with the control input of the first switch, connected through the Kalman discrete filter connected in series, the sixth A switch, an adaptive control signal shaping unit to the input of the actuator unit, the first information input of the situation analysis block is connected to the second output of the adaptive control signal shaping unit, the first input of the functional coefficients adaptation block and through the extrapolation unit to the second input block adapting the coefficients of the functional connected by the third input to the second input of the extrapolation block,
1one
1212
5five
5five
00
5five
00
5five
00
5five
дискретного фильтра Калмана и информационным входом седьмого переключател , выход которого подключен к второму информационному входу блока анализа ситуаций, а управл ющий вход - к выходу блока адаптации коэффициентов функционала, информационному входу восьмого переключател и входу управлени по коэффициентам функционала качества блока анализа ситуаций, соединенного выходом с управл ющими входами переключателей со второго по шестой и восьмого выход которого подключен к входу управлени перестройкой по коэффициентам функционала качества блока адаптивного формировани управл ющего сигнала, соединенного входом управлени коммутацией и входом запуска решени при номинальных начальных услови х с выходом п того переключател , входом запуска решени при увеличенных начальных услови х и первым входом управлени режимами работы - с выходом четвертого переключател , входом запуска решени при уменьшенных начальных услови х и вторым входом управлени режимами работы с выходом третьего переключател , третьим входом управлени режимами работы1 - с выходом второго переключател , отличающа с тем, что, с целью расширени области применени за счет увеличени .числа управл ющих сигналов и повышени точности их формировани дл .соответствующих исполнительных органов, введены блок датчиков положени исполнительных органов, дев тый переключатель и дополнительные блоки адаптивного формировани управл ющего сигнала, числом на единицу меньшим числа исполнительных органов , выход блока исполнительных органов через последовательно соединенные блок датчиков положени ис- ролнительных органов и дев тый переключатель подключен к второму входу дискретного фильтра Калмана, управл ющие входы дев того и первого переключателей объединены, одноименные входы и вторые выходы блоков адаптивного формировани управл ющего сигнала объединены, а их первые выходы подключены к соответствующим входам блока исполнительных органов.a discrete Kalman filter and information input of the seventh switch, the output of which is connected to the second information input of the situation analysis block, and a control input to the output of the functional coefficients adaptation block, information input of the eighth switch and control input by the coefficients of the quality of the situation analysis block connected to the control inputs of the switches from the second to the sixth and eighth outputs of which are connected to the input of the control of the rearrangement according to the coefficients of the functional the quality of the adaptive control signal generation unit connected by the switching control input and the decision start input under nominal initial conditions with the output of the fifth switch, the decision start input with increased initial conditions, and the first control input of the operating modes with the output of the fourth switch, the decision start input with reduced initial conditions and the second input of operating mode control with the output of the third switch, the third input of operating mode control1 with the second output A switch, characterized in that, in order to expand the scope of application by increasing the number of control signals and improving the accuracy of their formation for the corresponding actuators, a block of actuators position sensors, a ninth switch, and additional blocks of adaptive shaping of the control signal, a number per unit less than the number of executive bodies, the output of the block of executive bodies through the series-connected block of the position sensor of the executive bodies and The second switch is connected to the second input of a discrete Kalman filter, the control inputs of the nine and first switches are combined, the inputs of the same name and the second outputs of the adaptive control signal generation units are combined, and their first outputs are connected to the corresponding inputs of the actuator unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469724A SU1575152A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Adaptive control system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884469724A SU1575152A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Adaptive control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1575152A1 true SU1575152A1 (en) | 1990-06-30 |
Family
ID=21393681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884469724A SU1575152A1 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Adaptive control system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1575152A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552891C1 (en) * | 2011-07-20 | 2015-06-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Control method |
-
1988
- 1988-08-05 SU SU884469724A patent/SU1575152A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР V 1179268, кл. G 05 В 13/02, 1985. Авторское свидетельство СССР № 1464139, кл. G 05 В 13/02, 13.04.87. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2552891C1 (en) * | 2011-07-20 | 2015-06-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Control method |
US9515593B2 (en) | 2011-07-20 | 2016-12-06 | General Electric Technology Gmbh | Regulation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110083179B (en) | Consistency tracking control method for multi-agent system in preset time | |
CN100444059C (en) | Method for building simplified self interference rejection controller of permanent magnet synchronous machine | |
CN101957598A (en) | Gray model-free control method for large time lag system | |
CN106090870A (en) | Main steam temperature degree tandem automatic disturbance rejection controller and system and method | |
SU1575152A1 (en) | Adaptive control system | |
Hou et al. | The model-free learning adaptive control of a class of MISO nonlinear discrete-time systems | |
Liu et al. | Stable sequential identification of continuous nonlinear dynamical systems by growing radial basis function networks | |
Maffezzoni et al. | Robust design of cascade control | |
CN108762086B (en) | Secondary reheat steam temperature control device and control system based on model predictive control | |
Li et al. | Robust-nonsmooth Kalman filtering for stochastic sandwich systems with dead-zone | |
Chen et al. | Optimization of ADRC Parameters Based on Particle Swarm Optimization Algorithm | |
CN103499920B (en) | Control parameter optimization method and system through vector time series prediction and expert fuzzy transformation ratio | |
Vas et al. | Artificial neural network based control of electromechanical systems | |
Gong et al. | Neural network-based adaptive robust control of a class of nonlinear systems in normal form | |
SU947821A1 (en) | Device for forming hydraulic apparatus control system feedback signal | |
SU1764030A1 (en) | Servo system | |
Zhang et al. | Linear quadratic regulation for systems with time‐varying delay | |
SU752778A1 (en) | Digital pulse-width modulator | |
Wang | A cooperating intelligent control system based on expert systems and neural networks | |
SU1064271A1 (en) | Adaptive control unit | |
SU744453A1 (en) | Variable-structure system | |
Goedtel et al. | Torque and speed estimator for sensorless induction motor drive using cascade neural networks | |
SU894673A1 (en) | Variable-structure regulator | |
SU885971A1 (en) | Relay regulator | |
SU873209A2 (en) | Disturbance and control action identifier |