SU1689920A1 - Adaptive control system for objects, operating with delay - Google Patents

Adaptive control system for objects, operating with delay Download PDF

Info

Publication number
SU1689920A1
SU1689920A1 SU894783252A SU4783252A SU1689920A1 SU 1689920 A1 SU1689920 A1 SU 1689920A1 SU 894783252 A SU894783252 A SU 894783252A SU 4783252 A SU4783252 A SU 4783252A SU 1689920 A1 SU1689920 A1 SU 1689920A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
delay
unit
control
Prior art date
Application number
SU894783252A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Антонович Герлига
Николай Петрович Мороз
Ривас Перес Рауль
Евгений Дмитриевич Пичугин
Тиен Гуинь Као
Original Assignee
Одесский Политехнический Институт
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 Одесский Политехнический Институт filed Critical Одесский Политехнический Институт
Priority to SU894783252A priority Critical patent/SU1689920A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1689920A1 publication Critical patent/SU1689920A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к самонастраивающимс  системам управлени  и может быть использовано дл  автоматизации технологических процессов с измен ющимс  коэффициентом усилени  объекта управлени . Такие объекты часто встречаютс  в энергетической, химической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени . Цель достигаетс  тем, что система дополнительно содержит блок выделени  модул , нелинейный элемент, последовательно соединенные задатчик номинального коэффи: циента, второй блок делени , второй цифроаналоговый преобразователь и усилитель с управл емым коэффициентом усилени . 1 ил.The invention relates to self-adjusting control systems and can be used to automate technological processes with a variable gain control object. Such facilities are often found in the energy, chemical and other industries. The aim of the invention is to improve the accuracy of control. The goal is achieved by the fact that the system additionally contains a module allocation unit, a nonlinear element, a unit of nominal coefficient: a serial unit, a second division unit, a second digital-to-analog converter, and an amplifier with a controlled gain factor. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к самонастраивающимс  системам управлени  и может быть использовано при автоматизации технологических процессов с нестационарным коэффициентом усилени  объекта управлени , такие объекты часто встречаютс  в энергетической, металлургической, химической и других отрасл х промышленности.The invention relates to self-adjusting control systems and can be used in the automation of technological processes with a non-stationary gain control object, such objects are often found in the energy, metallurgical, chemical and other industries.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени .The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемой системы.The drawing shows a structural diagram of the proposed system.

Система содержит задатчик 1, сумматор 2, регул тор 3, усилитель 4 с управл емым коэффициентом усилени , объект 5 управлени , элемент 6 задержки, первую 7 и вторую 8 модели объекта без запаздывани , блок 9 подстройки, блок 10 аналого-цифровых преобразователей , первый блок 11 делени , блок 12 умножени , регистр 13, задатчик 14The system contains setpoint 1, adder 2, controller 3, amplifier 4 with controllable gain, control object 5, delay element 6, first 7 and second object models 8 without delay, adjustment block 9, block 10 analog-digital converters, first block 11 division, block 12 multiplication, register 13, unit 14

коэффициентов, первый цифроаналоговый преобразователь 15, второй блок 16 делени , задатчик 17 номинального коэффициента , второй цифроаналоговый преобразователь 18, блок 19 выделени  модул  и нелинейный элемент 20. Элемент 6 задержки и перва  модель 7 объекта без учета запаздывани  образуют полную модель объекта управлени . В качестве регистра 13 используетс  регистр адреса пам ти с параллельным приемом и выдачей иформа- ции.coefficients, the first digital-to-analog converter 15, the second dividing unit 16, the nominal factor setting generator 17, the second digital-to-analog converter 18, the module allocation unit 19 and the nonlinear element 20. The delay element 6 and the first object model 7 without regard for the delay form the complete model of the control object. As register 13, a memory address register is used with parallel reception and output of information.

В основу адаптивной системы управлени  дл  объектов с запаздыванием положен принцип непрерывной адаптации коэффициентов усилени  двух моделей объекта с запаздыванием и без запаздывани  и коэффициента усилени  регул тора по величине оценки коэффициента усилени  объекта управлени . При этом оценивание текущегоThe adaptive control system for objects with delay is based on the principle of continuous adaptation of the gain factors of two object models with and without delay and the gain of the controller according to the value of the gain of the control object. In this case, the assessment of the current

слcl

СWITH

оabout

0000

ю юyu yu

ю оyoo o

значени  коэффициента усилени  объекта осуществл етс  по алгоритмуvalue of the gain of the object is carried out according to the algorithm

Коб (ТО К„б (Ты) ITQ шKob (TO K „b (you) ITQ w

-КнСГм)Ш,(D-CnSGm) W, (D

«.ЛМ 1 | )“.ЛМ 1 | )

где Коб - оценка коэффициента усилени  объекта управлени ;where Kob is the estimate of the gain of the control object;

Хоб - выходной сигнал объекта управлени ;The hob is the output signal of the control object;

Хм - выходной сигнал полной модели;Hm is the output of the full model;

Км - коэффициент усилени  моделей объекта;Km - gain factor of the object models;

Т| и Тм - текущий (очередной) и предыдущий циклы адаптации, 1 1,2, 3,...T | and Tm - the current (regular) and previous cycles of adaptation, 1 1,2, 3, ...

В основу адаптации общего коэффициента усилени  регул тора положен принцип непрерывной подстройки коэффициента усилени  усилител  4 с управл емым коэффициентом усилени  с целью компенсации изменений коэффициента усилени  объекта управлени , При этом подстройка коэффициента усилени  усилител  4 осуществл етс  по алгоритмуThe adaptation of the overall gain of the regulator is based on the principle of continuous adjustment of the gain of amplifier 4 with a controlled gain in order to compensate for changes in the gain of the control object. The gain of the amplifier 4 is adjusted according to the algorithm

™-Ъ&Г) (2)™ -Ъ & Г) (2)

где Ку - коэффициент усилени  усилител  4;where Ku is the gain of the amplifier 4;

Кн - номинальное значение коэффициента усилени  объекта управлени ,KN is the nominal value of the gain of the control object,

Таким образом, при адаптации по алгоритмам (1) и (2) общий коэффициент усилени  усилител  4 и объекта 5 управлени  практически сохран етс  посто нным и равным номинальному значению коэффициента усилени  объекта 5 управлени . Подстройка коэффициента усилени  усилител  4 по алгоритму (2) позвол ет компенсировать изменени  коэффициента усилени  объекта 5 управлени  (общий коэффициент усилени  общего звена от выхода регул тора 3 до выхода объекта 5 практически сохран етс  посто нным и равным номинальному значению).Thus, when adapting according to the algorithms (1) and (2), the overall gain of amplifier 4 and control object 5 is almost constant and equal to the nominal gain value of control object 5. Adjusting the gain of amplifier 4 according to the algorithm (2) makes it possible to compensate for changes in the gain of the object 5 of the control (the overall gain of the common link from the output of regulator 3 to the output of object 5 is almost constant and equal to the nominal value).

Дл  того, чтобы блоки 11 и 16 делени  не тер ли работоспособности в случае, когда Хм (т.) 0, в систему включен нелинейный элемент 20. При уменьшении выходного сигнала Хм первой модели 7 объекта ниже установленного уровн  Д выходной сигнал нелинейного элемента 20 имеет посто нную минимально допустимую величину. При этом ликвидируетс  возможность получени  неопределенности блоками 11 и 16 делени .In order for the blocks 11 and 16 of the division not to fail when the Hm (m) is 0, the nonlinear element 20 is included in the system. When the output signal Hm of the first model 7 of the object is below the set level D, the output signal of the nonlinear element 20 has constant minimum value. This eliminates the possibility of obtaining uncertainty by blocks 11 and 16 divisions.

До начала работы предлагаемой системы в регистр 13 блока 9 подстройки вводитс  код номинального значени  (Кн) коэффициента усилени  объекта 5 управлени , который устанавливаетс  задатчиком 14,Prior to the start of operation of the proposed system, the code 13 of the adjustment block 9 is entered with the code of the nominal value (KN) of the gain factor of the control object 5, which is set by the setting device 14,

т.е. на выходе задатчика 14 имеетс  кодова  комбинаци , соответствующа  номинальному значению Кн коэффициент усилени  объекта 5 управлени .those. at the output of the setting device 14, there is a code combination corresponding to the nominal value Kn of the gain of the object 5 of the control.

Адаптивна  система управлени  дл Adaptive management system for

объектов с запаздыванием работает следующим образом.objects with delay works as follows.

В исходном положении в регистре 13 блока 9 подстройки находитс  код номинального значени  коэффициента усилени  объекта 5 управлени . При этом на выходе второго блока 16 делени  находитс  кодова  комбинаци , равна  единице, так как на выходе задатчика 17 находитс  также кодова  комбинаци , равна  номинальному значению Кн коэффициента усилени  объекта 5 управлени , В результате коэффициент усилени  усилител  4 устанавливаетс  равным единице.In the initial position in the register 13 of the adjustment unit 9, the code of the nominal gain value of the object 5 of the control is located. In this case, the output of the second division unit 16 is a code combination equal to one, since the output combination of the setting device 17 also contains a code combination equal to the nominal value K of the gain of the control object 5, As a result, the gain of the amplifier 4 is set to one.

При изменении задани  от задатчика 1 или при подаче единичного скачка система отрабатывает задание по трем контурам регулировани , Блок 10 аналого-цифровых преобразователей преобразует выходныеWhen changing the reference from setpoint 1 or when applying a single jump, the system executes the reference on three control loops, Block 10 of analog-to-digital converters converts output

сигналы объекта 5 управлени  и первой модели 7 объекта с заданной частотой. Двоичные коды этих сигналов поступают в блок 11 делени , где вычисл етс  их отношение Хоб/Хм. Так как коэффициент усилени  объектов управлени  всегда  вл етс  положительной величиной, выходной цифровой сигнал блока 11 делени  поступает на вход блока 19 выделени  модул , на выходе которого получаетс  соотношениеthe signals of the control object 5 and the first model 7 of the object with a given frequency. The binary codes of these signals go to block 11, where their Hob / Hm ratio is calculated. Since the gain of the control objects is always a positive value, the output digital signal of dividing unit 11 is fed to the input of block 19 of the module, the output of which is the ratio

| Хоб| Hob

I ХмI hm

Выходной цифровой сигнал блока 19 выделени  модул  поступает на первый вход блока 12 умножени , на второй входThe digital output signal of the module allocation unit 19 is fed to the first input of the multiplication unit 12, to the second input

которого поступает выходной цифровой сигнал регистра 13. В блоке 12 умйожени  производитс  вычисление текущего значени  коэффициента усилени  объекта 5 управлени  по формуле (1), На выходе блока 12which receives the output digital signal of the register 13. In block 12 of the calculation, the current value of the gain of the object 5 of the control is calculated by the formula (1). At the output of the block 12

умножени  получаем кодовую комбинацию, соответствующую новому (текущему) коэффициенту усилени  объекта 5 управлени  КобСП).multiplying, we obtain the code combination corresponding to the new (current) gain of the object 5 of the CoBSP control).

Посредством первого цифроаналогового преобразовател  15 осуществл етс  подстройка коэффициентов усилени  моделей 7 и 8. При этом устанавливаетс  новое значение этих коэффициентов, рапное текущему значению коэффициента усилени  объектаBy means of the first digital-to-analog converter 15, the gains of models 7 and 8 are adjusted. In this case, a new value of these coefficients is established, which is equal to the current value of the object's gain.

5 управлени , код которого находитс  в регистре 13.5, whose code is in register 13.

Во втором блоке 16 делени  вычисл етс  отношение Кн/Коб. Посредством второго цифроаналогового преобразовател  18 осуществл етс  подстройка коэффициента усилени  усилител  4 В результате коэффициент усилени  усилител  4 становитс  равным текущему значению Кн/К0б, т.е. общий коэффициент усилени  усилител  4 и объекта 5 управлени  практически сохран етс  посто нным и равным номинальному значению Кн коэффициента усилени  объекта 5 управлени , что обусловливает повышение точности управлени .In the second division block 16, the ratio Kn / Cob is calculated. By means of the second D / A converter 18, the gain of the amplifier 4 is adjusted. As a result, the gain of the amplifier 4 becomes equal to the current value Kn / K0b, i.e. The total gain of amplifier 4 and control object 5 is almost constant and equal to the nominal value K of the gain factor of control object 5, which leads to an increase in control accuracy.

Claims (1)

Формула изобретени  Адаптивна  система управлени  дл  объектов с запаздыванием, содержаща  за- датчик, последовательно соединенные сумматор и регул тор, последовательно соединенные элемент задержки и первую модель объекта без запаздывани , подключенную выходом к первому суммирующему входу сумматора, соединенного вторым суммирующим входом, первым и вторым вычитающими входами соответственно с выходами задатчика, второй модели объекта без запаздывани  и объекта управлени , вход которого подключен к сигнальному входу второй модели объекта без запаздывани  и к входу элемента задержки, блок аналого-цифровых преобразователей, первый вход которого подключен к выходу объекта управлени , а первый и второй выходыAn Adaptive Control System for Latency Objects, comprising a sensor, a series-connected adder and a controller, a series-connected delay element and a first object model without a delay, connected by an output to the first summing input of an adder, connected by a second summing input, first and second subtractors inputs, respectively, with the outputs of the setter, the second model of the object without delay, and the control object, the input of which is connected to the signal input of the second model the object without delay and to the input of the delay element, the block of analog-digital converters, the first input of which is connected to the output of the control object, and the first and second outputs соединены с входами первого блока деле ни  последовательно соединенные блок умножени , регистр и первый цифроанало- говый преобразователь, подключенный вы- ходом к управл ющим входам первой и второй моделей без запаздывани , второй вход регистра соединен с выходом задатчика коэффициентов, а выход - с первым входом блока умножени , первым входомconnected to the inputs of the first block, the serially connected multiplication unit, the register and the first digital-to-analog converter connected by output to the control inputs of the first and second models without delay, the second input of the register is connected to the output of the factor setter, and the output to the first input multiplier, first input подключенного к выходу объекта управлени , отличающа с  тем. что, с целью повышени  точности управлени , она содержит блок выделени  модул , нелинейный -элемент и последовательно соединенные задатчик номинального коэффициента , второй блок делени , второй цифроа- налоговый преобразователь и усилитель с управл емым коэффициентом усилени , сигнальный вход которого соединен с выходом регул тора, а выход - с входом объекта управлени , вход делител  второго блока делени  соединен с выходом регистра, выход первого блока делени  соединен с входом блока выделени  модул , выходconnected to the output of the control object, in order. that, in order to improve the control accuracy, it contains a module allocation unit, a nonlinear -element and a nominal coefficient unit connected in series, a second dividing unit, a second digital converter, and an amplifier with a controlled gain, the signal input of which is connected to the controller output, and the output is connected to the input of the control object, the input of the divider of the second dividing unit is connected to the output of the register, the output of the first dividing unit is connected to the input of the allocation unit of the module, the output которого соединен с вторым входом блока умножени , выход первой модели объекта без запаздывани  соединен с входом нелинейного элемента, выход которого соединен с вторым входом блока аналого-цифровыхwhich is connected to the second input of the multiplication unit, the output of the first object model without delay is connected to the input of the nonlinear element, the output of which is connected to the second input of the analog-digital unit преобразователей.converters.
SU894783252A 1989-11-28 1989-11-28 Adaptive control system for objects, operating with delay SU1689920A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894783252A SU1689920A1 (en) 1989-11-28 1989-11-28 Adaptive control system for objects, operating with delay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894783252A SU1689920A1 (en) 1989-11-28 1989-11-28 Adaptive control system for objects, operating with delay

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1689920A1 true SU1689920A1 (en) 1991-11-07

Family

ID=21491988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894783252A SU1689920A1 (en) 1989-11-28 1989-11-28 Adaptive control system for objects, operating with delay

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1689920A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ns 648947, кл. G 05 В 13/02, 1977, Авторское свидетельство СССР № 1015336, кл. G 05 В 13/02, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3617717A (en) Optimizing control systems
EP0072144B1 (en) A-d converter for use in an electronic balance
SU1689920A1 (en) Adaptive control system for objects, operating with delay
US4614860A (en) Process and device for the anticipatory self-adapting regulation of a procedure
EP0069515A2 (en) A digital automatic gain control circuit
US5473633A (en) Process and a system for digital modulation
SU932461A1 (en) Adaptive control system
SU973881A1 (en) Apparatus for controlling steam turbine
SU640289A1 (en) Data compressing device
SU881653A1 (en) Cascade system for regulating production process
SU1474482A1 (en) Multichannel temperature meter
SU1168913A1 (en) Device for controlling temperature
RU2079868C1 (en) Device for control of objects with inertial delay
SU1257612A1 (en) Adaptive control system
SU752231A1 (en) Programmed regulator
SU864242A1 (en) Analogue-digital current regulator
SU947960A1 (en) Bipolar a-d converter with automatically scaling input signal
SU940131A1 (en) Adaptive control system
RU2012033C1 (en) Computing device for digital proportional lead-lag regulator
SU714381A1 (en) Power regulator
SU746407A1 (en) Pulse-width regulator
SU1264151A1 (en) Device for controlling temperature
SU1115019A1 (en) System for adjusting furnace temperature
SU834932A1 (en) Controllable counting device
SU1173388A1 (en) Control system