SU1714572A1 - Self-adjusting control system for controlled plant with delays - Google Patents
Self-adjusting control system for controlled plant with delays Download PDFInfo
- Publication number
- SU1714572A1 SU1714572A1 SU904815921A SU4815921A SU1714572A1 SU 1714572 A1 SU1714572 A1 SU 1714572A1 SU 904815921 A SU904815921 A SU 904815921A SU 4815921 A SU4815921 A SU 4815921A SU 1714572 A1 SU1714572 A1 SU 1714572A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- adder
- delay
- comparing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к системам управлени нестационарными объектами с за-- пзздыванием и может быть использовано дл управлени технологическими процессами, например, в металлургии, химической, целлюлозно-бумажной, энергетической, горной и других отрасл х промыш-.<fii) иЮ%5(?Гфие.1|!^СПN4ЮThe invention relates to control systems for non-stationary objects with backing and can be used to control technological processes, for example, in metallurgy, chemical, pulp and paper, energy, mining and other industries - < fii) and V% 5 ( ? Gfie.1 |! ^ SPN4Yu
Description
тора 8 соединен с выходом источника возмущени , содержит второй сумматор 11, суммирующий вход которого соединен с выходом первого сравнивающего 6 элемента, вычитающий вход- с выходом второго сравнивающего 3 элемента, а выход - с входомtorus 8 is connected to the output of a source of disturbance, contains a second adder 11, the summing input of which is connected to the output of the first comparing 6 element, subtracting the input with the output of the second comparing 3 element, and the output with the input
регул тора.7. Применение предлагаемой системы позвол ет повысить качество-выпускаемой продукции за счет высокой точности управлени , что приносит экономический эффект, завис щий от конкретного процесса производства. 4 ил.regulator. The application of the proposed system allows to increase the quality of the products due to the high precision of control, which brings an economic effect, depending on the specific production process. 4 il.
. Изобретение относитс к системам управлени нестационарными объектами с запаздыванием и может быть использовано дл управлени технологическими процессами , например, в мetaллypгии, химической , целлюлозно-бумажной, энергетической , горной и других отрасл х промышленности , а также в термических деаэрационных установках.. The invention relates to control systems for non-stationary objects with a delay and can be used for controlling technological processes, for example, in metellology, chemical, pulp and paper, energy, mining and other industries, as well as in thermal deaeration plants.
Известна самонастраивающа с система управлени дл обьектоа с запаздыванием , содержаща задающее устройство, блок оптимизации, последовательно соединенные элемент запаздывани и первую модель объекта, последовательно соединенные первый сравнивающий элемент, регул тор , сумматор, объект, второй сравнивающий элемент, блок подстройки и вторую, модель объекта, первый вход которой соединен с вторым Е(ходом первой модели объекта и с выходом блока подстройки, второй вход - с выходом сумматора и входом элемента запаздывани а выход - с входом первого сравнивающего элемента, выход блока оптимизации подключен к второму входу регул тора, второй вход блока подстройки соединен с выходом элемента запаздывани , третий вход - с выходом первой модели объекта и вторым входом второго сравнивающего элемента.A known self-adjusting control system for a delayed object, comprising a driver, an optimization unit, a successively connected delay element and a first object model, a first comparison element, a controller, an adder, an object, a second comparison element, a tuning block and a second object model in series. , the first input of which is connected to the second E (the stroke of the first model of the object and with the output of the adjusting block, the second input - with the output of the adder and the input of the delay element and the output - with the input One of the first comparing element, the output of the optimization block is connected to the second input of the regulator, the second input of the trimming block is connected to the output of the delay element, the third input is connected to the output of the first object model and the second input of the second comparing element.
Недостатком данного устройства вл етс невысока точность регулировани .The disadvantage of this device is the low control accuracy.
Наиболее близким техническим решением вл етс самонастраивающа с сист ема управлени дл объектов с запаздыванием , содержаща последовательно соединенные первый элемент запаздывани и первую модель объекта, последовательно соединенные задающее устройство, первый сравнивающий элемент, регул тор, сумматор , объект, второй сравнивающий элемент, блок подстройки и вторую модель объекта, последовательно соединенные второй элемент запаздывани , третий сравнивающий элемент vt блок оптимизации, выход котор ого соединен с вторым входом регул тора, вход второго элеме|{та запаздывани соединен с выходом задающего устройства.The closest technical solution is a self-adjusting control system for objects with a delay, containing the first connected element of the delayed element and the first object model, the specifying device connected in series, the first comparing element, the regulator, the adder, the object, the second comparing element, the adjusting unit and the second object model, the second delay element connected in series, the third comparison element vt optimization block, which is connected to the second input controller, the input of the second element | {that time lag is connected to the output of the driver.
второй вход третьего сравнивающего элемента соединен с выходом объекта, вход первого элемента запаздывани соединен с выходом сумматора и с вторым входом второй модели объекта, второй вход блока подтройки соединен с выходом-первого элемента запаздывани , третий вход - с выходом первой модели объекта и вторым вхоом второго сравнивающего элемента,The second input of the third comparing element is connected to the output of the object, the input of the first delay element is connected to the output of the adder and the second input of the second object model, the second input of the trimming unit is connected to the output of the first delay element, the third input is connected to the output of the first object model and the second input of the second comparing element
выход второй модели объекта соединен с вторым входом первого срйвнивак)щбго элемента.the output of the second object model is connected to the second input of the first sryvnivak) schbgo element.
Недостатками известной системы вл етс низка точность управлени , св занна с тем, что в системе регул тор формирует управл ющее воздействие только по сигналу ошибки регулировани , состо щего из первого сравнивающего элемента, регул тора , сумматора и второй модели объекта,The disadvantages of the known system are low control accuracy, due to the fact that in the system the controller generates a control action only on the control error signal consisting of the first comparison element, the controller, the adder and the second object model,
без учета рассогласовани между выходными сигналами объекта и первой модели объекта .without taking into account the mismatch between the output signals of the object and the first model of the object.
Цель изобретени - повышение точности управлени ..The purpose of the invention is to improve the accuracy of control.
В самонастраивающейс системе управлени дл объектов с запаздыванием, содержащей последовательно соединенные задающее устройство и первый сравнивающий элемент, последовательно соединенные элемент запаздывани и первую модель объекта, последовательно соединенные регул тор, первый сумматор, объект, второй сравнивающий элемент и блок подстройки , соединенный выходом с управл ющими входами первой и второй моделей объекта, сигналъный вход второй модели Объекта соединен с первым входом первого сумматора и входом элемента запаздывани , а выход - с вычитающим входом первогоэлемента сравнивани , второй вход блокаIn a self-adjusting control system for objects with a delay that contains a serially connected driver and a first comparison element, a serially connected delay element and a first object model, a series-connected controller, a first adder, an object, a second comparison element and a trimmer, connected to the output with control the inputs of the first and second models of the object, the signal input of the second model of the Object is connected to the first input of the first adder and the input of the element is delayed and, and the output is with the subtracting input of the first comparison element, the second input of the block
подстройки соединён с выходом элементаthe adjustment is connected to the output element
запаздывани , третий вход-с выходом первой модели объекта и вычитающим входомdelay, the third input - with the output of the first object model and the subtractive input
второго сравнивающего элемента, второйthe second comparing element, the second
вход первого сумматора соединен с выходом источника возмущени , введен второй сумматор, суммируюидий вход которого соелинен с выходом первого сравнивающегоthe input of the first adder is connected to the output of a source of disturbance; a second adder is added, the totalized input of which is connected to the output of the first comparing
элемента, вычитаю.щий вход - с выходом второго сравнивающего элемента, а выход с входом регул тора.element, subtracting the common input with the output of the second comparing element, and the output with the regulator input.
- На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемой самонастраивающейс системы управлени дл объектов с запаздыванием; на фиг. 2 - схема блока подстройки; на фиг. 3,Пи-регул тор; на фиг. 4 - модели объекта.- In FIG. 1 shows a block diagram of a proposed self-adjusting control system for objects with delay; in fig. 2 is a diagram of the adjustment block; in fig. 3, Pi controller; in fig. 4 - object models.
Система содержит элемент 1 запаздывани , первую модель 2 объекта, второй сравнивающий элемент 3, блок 4 подстройки , вторую модель 5 объекта, первый сравнивающий элемент 6, регул тор 7, первый сумматор 8, о&ьект 9, задающее устройство 10, второй сумматор 11, на суммирующий вход которого поступает сигнал с выхода первого сравнивающего элемента б, а на вычитающий вход поступает сигйал с выхода второго сравнивающего элемента 3.The system contains a lag element 1, the first object model 2, the second comparing element 3, the adjustment block 4, the second object model 5, the first comparing element 6, the controller 7, the first adder 8, O & amp. 9, the driver 10, the second adder 11 , the summing input of which receives the signal from the output of the first comparing element b, and the subtracting input receives the signal from the output of the second comparing element 3.
Блок 4 подстройки содержит первый 12 и второй 13 делители, третий сумматор 14, первый блок 15 умножени , четвертый сумматор 16, первый Элемент 17 задержки, первое запоминающее устройство 18, задатчикThe adjustment unit 4 comprises the first 12 and second 13 dividers, the third adder 14, the first multiplier 15, the fourth adder 16, the first delay Element 17, the first memory 18, the setting unit
19коэффициентов, нелинейные элементы19 coefficients, nonlinear elements
20и 21 (фиг. 2).20 and 21 (Fig. 2).
Дл того, чтобы первый 12 и второй 13 делители не тер ли работоспособности в случае, когда сигнал Хм1(х)х1(1)0(фиг. 2), в блоке 4 подстройки включены нелинейные элементы 20 и 21. При уменьшении сигналов XMi(t), xi{t) ниже установленного уровн Д выходные сигналы нелинейных элементов 20 и 21 имеют посто нную минимально допустимую величину. При этом ликвидируетс возможность получени неопределенности делител ми 12 и 13, так как в этом случае величина (1) имеет конечные значени .In order that the first 12 and second 13 dividers do not lose their functionality in the case where the signal Hm1 (x) x1 (1) 0 (Fig. 2), non-linear elements 20 and 21 are included in the adjustment block 4. When the signals are reduced, XMi ( t), xi (t) below the set level D the output signals of nonlinear elements 20 and 21 have a constant minimum allowable value. In this case, the possibility of obtaining uncertainty by the dividers 12 and 13 is eliminated, since in this case the quantity (1) has finite values.
Система работает следующим образом.The system works as follows.
При изменении сигнала f и/или задани хзадС1) по вл етс сигнал рассогласовани Axi(t). Если параметры моделей 2 и 5 объекта адекватны параметрам объекта 9, то выходные сигналы объекта 9 и первой модели 2 объекта равны между собой, и сигнал з(«) на выходе второго сравнивающего элемента 3 равен нулю. Перестройка параметров моделей 2 и & объекта не производитс . Регул тор 7 W сигналу Д x(t)(B этом случае Ax{t) « А xi(t)} вырабатывает сигнал управлени u(t), кот©рьй1 управл ет не только «торой моделью 5 объекта, но и объектом 9 и первой моделью 2 объекта. Сигналы ма выходе объекта 9 Cxo{t)) и на выходе первой модели 2 объекту (xMi(t)) равны сигналу на выходе второй модели 5 объекта (хкй(фсггуст врем , равное времени запаздывани 7 т.When the signal f is changed and / or the reference is set to HzadC1), the error signal Axi (t) appears. If the parameters of the models 2 and 5 of the object are adequate to the parameters of the object 9, then the output signals of the object 9 and the first model 2 of the object are equal to each other, and the signal s (“) at the output of the second comparing element 3 is zero. Rebuilding Model 2 and & Parameters no object is produced. The regulator 7 W to the signal D x (t) (In this case, Ax {t) "A xi (t)} generates a control signal u (t), which controls the model 5 of the object, but also the object 9 and the first model 2 object. The signals for the output of the object 9 Cxo (t)) and at the output of the first model 2 to the object (xMi (t)) are equal to the signal at the output of the second model 5 of the object (xy (fsggut time equal to the delay time of 7 tons).
хо (t) - XMi(t)« Хм2 (t - г).(t) Nho (t) - XMi (t) "Hm2 (t - g). (t) N
Если в силу тех или иных причин параметры объекта 9 измен ютс , то параметры моделей 2 и 5 объекта не адекватны пара- . метрам объекта управлени , и на выходеIf, for one reason or another, the parameters of object 9 change, then the parameters of models 2 and 5 of the object are not adequate to the para-. meters of the control object, and the output
второго сравнивающего элемента 3 по вл етс рассогласованиеThe second comparing element 3 appears mismatch
хз (t) xo(t) - XMi(t).(2)xs (t) xo (t) - XMi (t). (2)
Рассогласование X3(t) содержит информацию об изменении параметров объекта 9.The mismatch X3 (t) contains information about changes in the parameters of the object 9.
0 При этом в самой системе предусматриваетс оценка и перест ойка параметров моделей 2 и 5 объекта. Оценка и перестройка параметров моделей 2 и 5 производитс через блок 4 подстройки согласно оп5 ределенным алгоритмам по сигналам, поступающим с выхода элемента 1 запаздывани (xi(t)), первой модели 2 объекта (хм2(х)) и второго сравнивающего элемента 3 {x3(t)). Перестройка параметров моделей 2 и 50 In this case, the system itself provides for the evaluation and rearrangement of the parameters of models 2 and 5 of the object. Parameters of models 2 and 5 are estimated and rearranged via adjustment block 4 according to certain algorithms based on signals from the output of delay element 1 (xi (t)), first object model 2 (xm2 (x)) and second comparison element 3 {x3 (t)). Rebuilding parameters of models 2 and 5
0 может производитс различными способами , в частности можно использовать алгоритмы по методу Л пунова-Красовского, метод градиентного спуска, релаксационную процедуру и другие. Рассмотрим случай0 can be produced in various ways, in particular, one can use the algorithms according to the method of Punov-Krasovsky, the method of gradient descent, relaxation procedure and others. Consider the case
5 применени одношаговой релаксационной процедуры.5 using a one-step relaxation procedure.
Динамика широкого класса промышленных объектов достаточно точно описываетс оператором вида:The dynamics of a wide class of industrial facilities is fairly accurately described by the operator of the form:
koCt)koCt)
00
(3)(3)
Wo(p) Wo (p)
Тор + 1Thor + 1
где ko(t), TO - коэффициент усилени и посто нна времени объекта;where ko (t), TO is the gain factor and the time constant of the object;
т - врем чистого запаздывани . 5 В этом случае операторы моделей,2 и 5, имеют видt is the pure retardation time. 5 In this case, the model operators, 2 and 5, have the form
kM(t)kM (t)
WM(P)WM (P)
(4)(four)
То р + 1 That p + 1
где RM (t) - коэффициент усилени моделей 2 и 5.where RM (t) is the gain of models 2 and 5.
При использовании одношаговой релаксац юнной процедуры алгоритм перестройки коэффициента kM(t) имеет вид ..When using a one-step relaxation procedure, the algorithm for tuning the coefficient kM (t) has the form ..
,„й.,„(,-.„(1-)(||),, „Y.,„ (, -. „(1 -) (||),
(S)(S)
где Км (t - f i) - коэффициент усилени kn в момент времени, предшествующий на врем г.where Km (t - f i) is the gain factor kn at the point in time preceding the time r.
Уравнение (5) может быть представлено в видеEquation (5) can be represented as
(6)(6)
kw (t) kM (t-П) + kM (t) ,kw (t) kM (t-P) + kM (t),
)Выходные сигналы блока 4 подстройки, перестраивают одновременно первую 2 и вторую 5 модели объекта 9. Блок 4 подстройки может быть построен как в аналоговом варианте, так и в цифровом (фиг, 2).) Output signals of the adjusting unit 4, rebuild simultaneously the first 2 and second 5 models of the object 9. The adjusting block 4 can be built both in analog and digital versions (Fig 2).
Регул тор 7 формирует управл ющий сигнал по сигналу ДхThe controller 7 generates a control signal for the signal Dx
U(t) fR(Ax(t)), Ax(t) Axi(t}-X3(t) (8)U (t) fR (Ax (t)), Ax (t) Axi (t} -X3 (t) (8)
При использовании ПИ-закона регу ировани оператор регул тора 7 имеет вид WR(p) kR(1+ -Л-), где kR - коэффициент передачи регул тора: 15 Ти - врем изодрома регул тора, На фиг. 3 представлен возможный вариант реализации ПИ-регул тора 7 на типовых блоках аналоговой техники. На фиг. 3 имеютс :20 Г2 -Ь гз . С П + Г2 + гз С2 0+i)Rcip К Г2 + гз , С . (11) Г1 + Г2 -I- Гз С2 Ти (1+ -)RCi, где Г1-ГЗ - сопротивлени делител входного сигнала; Ci, С2, R - элементы обратной св зи операционного усилител 22. На фиг, 4 представлен возможный вари- 35 ант технической реализации .моделей 2,5 объекта 9 на основе аналоговой техники. Движок потенциометра RI перемещаетс с помощью электромагнитного преобразовател , преобразующего электрический вы- 40 ходной сигнал блока 4 подстройки в соответствующее механическое перемещение . Рассмотрим конкретный объект автоматического управлени с запаздыванием. 45 . В качестве конкретного объекта рассмотрим термический деаэратор, динамика которого описываетс оператором вида Wo(p) TO р -Ы где ko{t), TO - коэффициент усилени и посто нна времени термического деаэратора; г- временное запаздывание объекта. Система управлени термическим деаэратором работает следующим образом. 55 При отсутствии внешнего возмущени f(t) выходна координата деаэратора равна выходной координате модели 2 объекта с запаздыванием, т.е. xo(t)XMi(t) и хз(1)0.When using the PI-law of regulation, the operator of the controller 7 has the form WR (p) kR (1+ -L-), where kR is the coefficient of transfer of the controller: 15 Ti is the iodrome time of the controller, FIG. 3 shows a possible implementation of the PI controller 7 on typical analog equipment units. FIG. 3 are: 20 G2-b gz. С П + Г2 + гз С2 0 + i) Rcip К Г2 + гз, С. (11) Г1 + Г2 -И- Гз С2 Ти (1+ -) RCi, where Г1-ГЗ are the resistances of the input signal divider; Ci, C2, R are the feedback elements of the operational amplifier 22. FIG. 4 shows a possible variant of the technical implementation of 2.5 models of object 9 based on analog technology. The slider of the potentiometer RI is moved by means of an electromagnetic converter, which converts the electrical output signal of the adjusting unit 4 into the corresponding mechanical displacement. Consider a specific object of automatic control with delay. 45. As a specific object, consider a thermal deaerator, the dynamics of which is described by an operator of the form Wo (p) TO p -Y where ko (t), TO is the gain and the time constant of the thermal deaerator; g - the time lag of the object. The control system of the thermal deaerator works as follows. 55 In the absence of external disturbance f (t), the output coordinate of the deaerator is equal to the output coordinate of the model 2 of the object with delay, i.e. xo (t) XMi (t) and xs (1) 0.
в этом случае ошибка регулировани известной и предлагаемой систем определ етс выражениемin this case, the regulation error of the known and proposed systems is determined by the expression
Е (р) Хзад (р) - Хо (р) E (p) Hzad (p) - Ho (p)
1 +-WR(p)(p)-Wh(p)W(p) ° 1+WR(p)Afe(p) (PJ (14)1 + -WR (p) (p) -Wh (p) W (p) ° 1 + WR (p) Afe (p) (PJ (14)
Передаточные функции регул тора 10 представл ют в виде лир ни воз U t ( 10) 25 го стн тем тел по u ре е, «х WR(p) Определ ют статическую ошибку регуовани при действии единичного единого скачкообразного входного ействи хзад(1)1(1 Из (14) получают (t)llm pe(t) - 00 р - О im р )(p)-Wi(p)W.fp) ,1+WR(P)W,(P) Подставив (13), (15) в (16), получают llm(t)0 (17) Таким образом, при отсутствии внешнеозмущени f(t) статическа ошибка извей и предлагаемой равна нулю. При наличии внешних возмущений сиса описываетс уравнением xo(p) Wo(p) (UR(P)+ f(p)); XMi(p)Wo(p)eP UR(P); хм2 (р) Wo (р) UR (р): Ах1(р)хзад(р)-хм2(р): А x(p) Axi(p)-хз(р):(18) ХЗ(Р) ХО(Р) -хм1(р): UR(P) WR(P)A х(р). Решив систему уравнений (18) относино выходной координаты объекта Хо(р), учают W(p)W,(p)e +WR(p)Wo(p) R(pmo(p)-Wy(p)Wo(p) W,(ple- f(p). UWR(p)Wo(p) Из (19) получают выражение дл ошибки лировани Б(р) Хаад(р) -Хо(р),-(20) Б(Р) е)сзад(р) + г (р)-(21) (pN-f1-W Cp)W(p). д (Р) |1 (р) Хзад (р), ,,(p) |)/Mp) 11 + WR (p) VU, (P) у . X Wo (p) f (p).(23) хзад (p), f (p) - составл ющие ошибки, вызываемые входным воздействием Хзад(р) и внешним возмущением f(p) соответствен но . Определ ют составл ющую статической ошибки, вызываемую единичным скачкообразным входным воздействием хзад (t)1(t). Из (22) получают llm Ехзад (О lim р Ехзад (р) t - 00р - о Н1тр/1-(Р)(Р)Ч1 (24) ,. роЧ i+WR(p)A(,(p)lp Подставив (13). (15) в (24), получают Im ехзад(г) 0 (25) Составл юща статической ошибки, вызываема внешним возмущающим воздействием , определ етс выражением Л(р)УЧ,(р) lim f (t) lim p 1 -ь WR (р) Л4 (р) c/op-O xWo(p) f(p). Подставив (13). (15) в (26), получают, что составл юща статической ошибки, вызываема внешним возмущением, равна нуЛю, т.е. (t) 0, t - 00(27) Таким образом, как в статическом, так и динамическом режимах составл ющие ошибки регулировани , вызываемые входным задающим воздействием и внешним возмущением в предлагаемой системе равны нулю. Рассмотрим теперь известную систему. При действии внешних возмущений система описываетс уравнени ми XO(P)WO(P) (UR(p) + f(p)); Xv,i(p) Wo(p) UR(P); XM2(p)Wo(p)UR(p); Ах1(р)хзад(р)-хм1(р); A X2 ( (p) - Xo (p); хз(р) Xo(p) -XMI(P). Решив систему уравнений (28) относительно выходной координате объекта Хо(р). получают х,(р) MieiyMple: 1 +WR(P)W,(P) .) + Wo(p)(pb X Хзад(р) Ошибка регулировани определ етс выражением г (р) Хзад (р) Хо (р) хзад(р) + + f(p),(30) / л fi (p)(p) ,, (Р) ( l+WR(p)w.(p)} Р (31) f Wo(p) f(p).(32) Выражение (22) составл ющей статической ошибки, вызываемой входным воздействием в предлагаемой системе совпадаете выражением (31) составл ющей статической ошибки, вызываемой входным воздействием известной системы, поэтому 1т хзадМ 0. ,(33) Однако составл юща статической ошибки (32), вызываема внешним возмущающим воздействием известной системы отличаетс от выражени (23) и имеет вид lim Kf (t) limp Wo (p) e f (p) - . P t - 00 p - 00(34) Подставив (13) в (34), получают, что составл юща статической ошибки, вызываема внешним возмущением в известной системе отличаете от нул , т.е. lim ef(t)0. t - 00(35) Сравнива (27) и (35), приход т к выводу, что точность управлени в предлагаемой си .стеме при действии внешних возмущений выше, чем в известной. Преимущество предлагаемой системы по сравнению с известными состоит в том. что регул тор 7 вырабатывает сигнал управлени не только по сигналу ошибки регулировани системы без запаздывани , но и по сигналу рассогласовани хз(т) между выходными сигналами xo(t) и XMi(t) объекта 9 и полной модели 2 объекта 5 соответсвтенно. Это позвол ет повысить точность управлени , Если учесть, что сигнал ,X3(t) содержит информацию о параметрическом рассогласовании объекта 9 и моделей 2 и 5 объекта. то становитс очевидным, что точность управлени в предлагаемой системе выше, чем в известных системах. Кроме того. Поскольку блок 4 подстройки всегда имеет ограниченную чувствительность, то введение второго сумматора 11, на второй вход которого подан инвертированный сигнал с выхода второго сравнивающего элемента 3. позвол ет повысить точность управлени не только во врем перестройки, но и после окончани перестройки.The transfer functions of the regulator 10 are represented by the liaison of the airflow U t (10) by 25 of those bodies in terms of u re e, "x WR (p). Determine the static control error under the action of a single single hopping input action hzad (1) 1 (1 From (14) get (t) llm pe (t) - 00 p - O im p) (p) -Wi (p) W.fp), 1 + WR (P) W, (P) Substituting (13 ), (15) in (16), get llm (t) 0 (17) Thus, in the absence of external disturbance f (t), the static error of the fluid and the proposed one is zero. In the presence of external disturbances, the system is described by the equation xo (p) Wo (p) (UR (P) + f (p)); XMi (p) Wo (p) eP UR (P); hm2 (p) Wo (p) UR (p): Ax1 (p) hzad (p) -xm2 (p): A x (p) Axi (p) -hz (p) :( 18) HZ (P) XO (P) -xm1 (p): UR (P) WR (P) A x (p). Having solved the system of equations (18) regarding the output coordinates of the object Ho (p), consider W (p) W, (p) e + WR (p) Wo (p) R (pmo (p) -Wy (p) Wo (p) W, (ple-f (p). UWR (p) Wo (p) From (19), an expression is obtained for the B (p) Haad (p) –Ho (p), - (20) B (P) e error error ) back (p) + g (p) - (21) (pN-f1-W Cp) W (p). d (P) | 1 (p) Hzad (p),, (p) |) / Mp ) 11 + WR (p) VU, (P) y. X Wo (p) f (p). (23) hzad (p), f (p) are the component errors caused by the input action Hzad (p) and the external perturbation f (p), respectively. The static error component, caused by a single jump input action hzad (t) 1 (t), is determined. From (22) we obtain llm Exzad (O lim p Exzad (p) t - 00r - o H1tr / 1- (P) (P) P1 (24),. RoCh i + WR (p) A (, (p) lp Substituting (13). (15) into (24), we get Im exp (g) 0 (25) The static error component, caused by an external perturbing effect, is determined by the expression L (p) UCH, (p) lim f (t) lim p 1 -WR (p) L4 (p) c / op-O xWo (p) f (p). Substituting (13). (15) into (26), one gets that the static error component caused by the external perturbation, is equal to zero, i.e. (t) 0, t - 00 (27) Thus, in both static and dynamic modes, the control errors caused by the input driver action and external perturbation in the proposed system is equal to zero. Consider now the known system. Under the action of external perturbations, the system is described by the equations XO (P) WO (P) (UR (p) + f (p)); Xv, i (p) Wo (p) UR (P); XM2 (p) Wo (p) UR (p); Ax1 (p) xsad (p) -xm1 (p); A X2 ((p) - Xo (p); xs (p) Xo ( p) -XMI (P). Solving the system of equations (28) with respect to the output coordinate of the object Ho (p). get x, (p) MieiyMple: 1 + WR (P) W, (P).) + Wo (p) ( pb X Chzad (p) The regulation error is determined by the expression r (p) Hzad (p) Ho (p) hzad (p) + + f (p), (30) / l fi (p) (p) ,, (P ) (l + WR (p) w. (p)} P (31) f Wo (p) f (p). (32) The expression (22) is a component of the static error caused by the input action In the proposed system, the expression (31) constituting the static error caused by the input action of the known system coincides; therefore, 1 t HzadM 0., (33) However, the static error component (32) caused by the external perturbation action of the known system differs from the expression (23) and has the form lim Kf (t) limp Wo (p) ef (p) -. P t - 00 p - 00 (34) Substituting (13) into (34), one gets that the static error component caused by an external perturbation in a known system is distinguished from zero, i.e. lim ef (t) 0. t - 00 (35) Comparing (27) and (35), it comes to the conclusion that the control accuracy in the proposed system under the action of external disturbances is higher than in the known one. The advantage of the proposed system in comparison with the known ones is that. that the controller 7 generates a control signal not only on the system control error signal without delay, but also on the error signal xs (t) between the output signals xo (t) and XMi (t) of object 9 and the full model 2 of object 5, respectively. This makes it possible to increase the control accuracy. If we consider that the signal, X3 (t) contains information about the parametric mismatch of object 9 and object models 2 and 5. It becomes obvious that the control accuracy in the proposed system is higher than in the known systems. Besides. Since the adjustment unit 4 always has a limited sensitivity, the introduction of the second adder 11, to the second input of which an inverted signal is fed from the output of the second comparing element 3. allows to increase the control accuracy not only during the tuning, but also after the tuning has finished.
Предлагаема система по сравнению с известными проще по технической реализации , что повышает надежность функционировани системы.The proposed system is simpler than the known ones in technical implementation, which increases the reliability of the system operation.
Таким образом, предлагаема система имеет высокую точность и проста в реализации . Применение предлагаемой системы дл управлени технологическими процессами позвол ет повысить качество выпускаемой продукции за счет высокой точности управлени , что приносит значительный экономический эффект, завис щий от конкретного процесса производства.Thus, the proposed system has high accuracy and is simple to implement. The application of the proposed system for controlling technological processes makes it possible to improve the quality of the products produced due to the high precision of control, which brings a significant economic effect, depending on the specific production process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904815921A SU1714572A1 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Self-adjusting control system for controlled plant with delays |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904815921A SU1714572A1 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Self-adjusting control system for controlled plant with delays |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1714572A1 true SU1714572A1 (en) | 1992-02-23 |
Family
ID=21509220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904815921A SU1714572A1 (en) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | Self-adjusting control system for controlled plant with delays |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1714572A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-06 SU SU904815921A patent/SU1714572A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 648947, кл. G 05 В 13/02.1979.Авторское свидетельство СССР № 932460,кл. G 05 В 13/02, 1982. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5504672A (en) | Industrial process controller and method of process control | |
| Ricker | Model predictive control with state estimation | |
| US5777872A (en) | Method and system for controlling a multiple input/output process with minimum latency | |
| AU5631496A (en) | Feedback method for controlling non-linear processes | |
| DE3889014T2 (en) | Process control with a combination of direct and feedback control. | |
| SU1714572A1 (en) | Self-adjusting control system for controlled plant with delays | |
| US5353217A (en) | Control system with pilot controller, especially for a roll stand | |
| US3543010A (en) | Coefficient tuning methods for process control systems | |
| US3793574A (en) | Aircraft adaptive control system | |
| US5575303A (en) | Process for controlling a series of flotation cells | |
| EP0445940B1 (en) | Process control system | |
| Tian et al. | Adaptive dead-zone inverse for nonlinear plants | |
| Trotta et al. | Nonlinear model-based control of a binary distillation column | |
| US3838257A (en) | Control system for minimizing both the control error and the integral of the control error | |
| RU2128358C1 (en) | Automatic control system | |
| JPS6142003A (en) | Automatic adjusting method of control constant | |
| SU1120284A1 (en) | Binary control system | |
| RU2027212C1 (en) | Adaptive non-linear control system | |
| US3343792A (en) | Process furnace control system | |
| RU2079868C1 (en) | Device for control of objects with inertial delay | |
| US4451740A (en) | Device for determining the power output of a turbo-group during disturbances in the electricity supply network | |
| SU1486986A1 (en) | Control device | |
| SU1569802A1 (en) | Automatic control system | |
| SU1536352A1 (en) | Combination control system | |
| SU1509828A1 (en) | Self-adjusting combined control system |