SU1575152A1 - Adaptive control system - Google Patents

Adaptive control system Download PDF

Info

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
Application number
SU884469724A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Смирнов
Владимир Анатольевич Детистов
Константин Александрович Часнык
Original Assignee
Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
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 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск filed Critical Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск
Priority to SU884469724A priority Critical patent/SU1575152A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1575152A1 publication Critical patent/SU1575152A1/en

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

/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

/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,

/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)

формула изобретенияClaim Адаптивная система управления, Содержащая последовательно соединенные блок исполнительных органов, Объект управления, блок датчиков угла и акселерометров, подключенный выходом к информационному входу перво52 дискретного фильтра Калмана и информационным входом седьмого переключателя, выход которого подключен к второму информационному входу блока анализа ситуаций, а управляющий вход - к выходу блока адаптации коэффициентов функционала, информационному входу восьмого переключателя и входу управления по коэффициентам функционала качества блока анализа ситуаций, соединенного выходом с управляющими входами переключателей со второго по шестой и восьмого, выход 5 которого подключен к входу управления перестройкой по коэффициентам функционала качества блока адаптивного формирования управляющего сигнала, соединенного входом управления комму0 тацией и входом запуска решения при номинальных начальных условиях с выходом пятого переключателя, входом запуска решения при увеличенных начальных условиях и первым входом уп5 равнения режимами работы - с выходом четвертого переключателя, входом запуска решения при уменьшенных начальных условиях и вторым входом управления режимами работы · с выходом [0 третьего переключателя, третьим входом управления режимами работы' - с выходом второго переключателя, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения за счет го переключателя и входу запуска блока синхронизации,выходы с первого По четвертый которого соединены с информационными входами переключателей соответственно со второго по Пятый, а пятый выход - ,с управляющим входом первого переключателя, подключенного через последовательно соединенные дискретный фильтр Калмана, шестой переключатель, блок адаптивного формирования управляющего сигнала к входу блока исполнительных •органов,, первый информационный вход блока анализа ситуаций подключен к второму выходу блока адаптивного фор мирования управляющего сигнала, первому входу блока адаптации коэффициентов функционала и через блок экстраполяции - к второму входу блока .адаптации коэффициентов функционала, соединенного третьим входом с вторым входом блока экстраполяции, выходом увеличения.числа управляющих сигналов 35 и повышения точности их формирования для .соответствующих исполнительных органов, введены блок датчиков положения исполнительных органов, девятый переключатель и дополнительные блоки адаптивного формирования управляющего сигнала, числом на единицу меньшим числа исполнительных органов, выход блока исполнительных 45 органов через последовательно соединенные блок датчиков положения исполнительных органов и девятый переключатель подключен к второму входу дискретного фильтра Калмана, управляющие входы девятого й первого переключателей объединены, одноименные входы и вторые зыходы блоков адаптивного формирования управляющего сигнала объединены, а их первые выходы подключены к соответствующим входам 55 блока исполнительных органов.An adaptive control system, comprising a series-connected block of executive bodies, a control object, a block of angle sensors and accelerometers connected to the information input of the first 52 discrete Kalman filter and the information input of the seventh switch, the output of which is connected to the second information input of the situation analysis unit, and the control input to the output of the functional coefficient adaptation block, the information input of the eighth switch and the control input by quality functional coefficients of the situation analysis unit, connected by the output to the control inputs of the switches from the second to the sixth and the eighth, the output of which 5 is connected to the adjustment control input according to the coefficients of the quality functional of the adaptive control signal generation unit, connected by the switching control input and the solution trigger input under nominal initial conditions with the output of the fifth switch, the input of the start of the solution under increased initial conditions and the first input of the control operation modes - with the output of the fourth switch, the input to start the solution under reduced initial conditions and the second input of the operating mode control · with the output [0 of the third switch, the third input of the operating mode control '- with the output of the second switch, characterized in that, in order to expand the scope of application due to the th switch and the start input of the synchronization unit, the outputs from the first to the fourth of which are connected to the information inputs of the switches, respectively, from the second to the fifth, and the fifth output is, with the control input of the first switch, sub connected through a sequentially connected discrete Kalman filter, sixth switch, adaptive control signal generation unit to the input of the executive • unit, the first information input of the situation analysis unit is connected to the second output of the adaptive control signal generation unit, the first input of the functional coefficient adaptation block and through the block extrapolation - to the second input of the block .adaptation of coefficients of the functional connected by the third input to the second input of the extrapolation block, the output of u the number of control signals 35 and increase the accuracy of their formation for the corresponding executive bodies, a block of sensors for positioning the executive bodies, the ninth switch and additional blocks for adaptive formation of the control signal, one less than the number of executive bodies, the output of the block of executive 45 bodies through series-connected a block of position sensors of the executive bodies and the ninth switch is connected to the second input of a discrete Kalman filter, controlling moves the first minutes of the ninth switches are united, and the second inputs of the same name zyhody blocks adaptively generating the control signal are combined, and their first outputs connected to respective inputs of unit 55 executive.
SU884469724A 1988-08-05 1988-08-05 Adaptive control system SU1575152A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2552891C1 (en) * 2011-07-20 2015-06-10 Альстом Текнолоджи Лтд Control method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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