SU744443A1 - Self-adjusting system - Google Patents
Self-adjusting system Download PDFInfo
- Publication number
- SU744443A1 SU744443A1 SU782567973A SU2567973A SU744443A1 SU 744443 A1 SU744443 A1 SU 744443A1 SU 782567973 A SU782567973 A SU 782567973A SU 2567973 A SU2567973 A SU 2567973A SU 744443 A1 SU744443 A1 SU 744443A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- integrator
- input
- output
- model
- functional converter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, автоматики и технической кибернетики и может быть использовано как корректирующее устройство, обеспечивающее повышенную точность измерения.The invention relates to the field of information technology, automation and technical cybernetics and can be used as a corrective device that provides increased measurement accuracy.
. Известны корректирующие самонастраиваю- 5 щиеся системы [1].. Corrective self-adjusting 5 systems are known [1].
Однако при построении таких корректирующих устройств основной трудностью является реализация управляемой модели и преобразователя, в которой используются дифференцирующие устройства, так как последние вносят дополнительную погрешность. Кроме того, недостатком всех корректирующих и адаптивнокорректирующих устройств, содержащих управляемую модель преобразователя, является тот факт, что при реализации модели оказывается невозможным подобрать передаточную функцию корректирующего устройства, обратную передаточной функции корректируемого преобразователя. № Недостатком адаптивно-корректируютцих устройств, осуществляющих поиск параметра преобразователя при его изменении во времени, а также коррекцию динамической характеристики преобразователя, является использование в-самонастраивающейся следящей системе ' дифференцирующих устройств, обеспечивающих направленный поиск искомого параметра преобразователя, так как дифференцирующие устройства обладают малой точностью. Особенно это относится к дифференцирующим устройствам, выдающим производную второго порядка.However, when constructing such corrective devices, the main difficulty is the implementation of a controlled model and a converter, in which differentiating devices are used, since the latter introduce an additional error. In addition, the disadvantage of all corrective and adaptive corrective devices containing a controlled model of the converter is the fact that when implementing the model it is impossible to select the transfer function of the correcting device, the inverse of the transfer function of the corrected converter. No. A disadvantage of adaptively correcting devices that search for a converter parameter when it changes over time, as well as correcting the dynamic characteristics of the converter, is the use of differentiating devices in the “ self-adjusting tracking system” that provide directional search for the desired converter parameter, since differentiating devices have low accuracy. This is especially true for differentiating devices issuing a second-order derivative.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самонастраивающаяся система, содержащая последовательно соединенные устройство управления, модель функционального преобразователя и усилитель, второй вход которого соединен с выходом функционального преобразователя (2].The closest technical solution to the proposed one is a self-adjusting system containing a serially connected control device, a model of a functional converter and an amplifier, the second input of which is connected to the output of the functional converter (2].
Недостаток известной системы — малая точность и узкая область применения.A disadvantage of the known system is its low accuracy and narrow scope.
Цель изобретения — повышение точности и расширение области применения системы.The purpose of the invention is improving accuracy and expanding the scope of the system.
Поставленная цель достигается тем, что система содержит реверсивный счетчик, инвертор, первый и второй элементы И, первый и второй интеграторы и генератор импульсов, выход которого через последовательно соединен3 ные первый элемент И и первый интегратор ’ соединен со вторым входом модели функционального преобразователя, а через последовательно соединенные второй элемент И и второй интегратор — со входом устройства управления, выход усилителя соединен со вторым входом первого элемента И и через инвертор — со вторым входом второго элемента И, второй вход первого интегратора и первый вход второго интегратора соединены с первым входом реверсивного счетчика, второй вход которого соединен с первым входом первого интегратора и вторым входом второго интегратора.This goal is achieved in that the system contains a reversible counter, an inverter, the first and second elements And, the first and second integrators and a pulse generator, the output of which is connected in series through the first element And and the first integrator 'connected to the second input of the functional converter model, and through the second element And the second integrator connected in series with the input of the control device, the amplifier output is connected to the second input of the first element And through the inverter to the second input of the second element coagulant And, the second input of the first integrator and the first input of the second integrator is connected to the first input of the down counter, a second input coupled to a first input of the first integrator and a second input of the second integrator.
На чертеже представлена блок-схема самонастраивающейся системы.The drawing shows a block diagram of a self-tuning system.
Она включает функциональный преобразователь 1, генератор 2 импульсов, первый элемент И З, второй элемент И 4, первой интегратор 5, второй интегратор 6, модель 7 функционального преобразователя, устройство 8 управления, усилитель 9, инвертор 10 и реверсивный счетчик 11.It includes a functional converter 1, a pulse generator 2, a first element IZ, a second element I 4, a first integrator 5, a second integrator 6, a model 7 functional converter, a control device 8, an amplifier 9, an inverter 10, and a counter 11.
Аналого-цифровая корректирующая самонастраивающаяся система работает следующим образом.Analog-digital corrective self-tuning system works as follows.
Пусть функциональный преобразователь 1 представляет собой инерционное звено с параметром <£, являющимся постоянной времени инерционного звена. В этом случае в качестве математической модели 7 выбирается электрическое инерционное звено с параметрами RC. При постоянстве входного сигнала инерционного звена выходной сигнал изменяется по экспоненциальному закону. Выходной сигнал функционального преобразователя 1 y(t), поступающий на один из входов усилителя 9, при постоянстве входного сигнала функционального преобразователя 1 x(t) = х0 изменяется по закону у( t) = х0(1-е'^£ ), (1) а выходной сигнал y7(t) математической модели 7 функционального преобразователя при входном сигнале z(t), поступающем с выхода первого интегратора 5, изменяется по закону y7(t) = z(t) (l-e~t/RC) f (2) где RC — постоянная времени математической модели 7.Let functional converter 1 be an inertial unit with parameter <£, which is the time constant of the inertial unit. In this case, an inertial electric link with RC parameters is selected as the mathematical model 7. With a constant input signal of the inertial link, the output signal changes exponentially. The output signal of the functional converter 1 y (t), supplied to one of the inputs of the amplifier 9, with a constant input of the signal of the functional converter 1 x (t) = x 0 changes according to the law y (t) = x 0 (1st '^ £ ) , (1) and the output signal y 7 (t) of the mathematical model 7 of the functional converter, with the input signal z (t) coming from the output of the first integrator 5, changes according to the law y 7 (t) = z (t) (le ~ t / RC ) f (2) where RC is the time constant of the mathematical model 7.
Так как имеет место обратная связь через v усилитель 9, первый элемент И 3 и первый интегратор 5 на модель 7 функционального преобразователя, то при достижении системой равновесного состояния, т.е. при подстройке параметра модели 7 функционального преобразователя до соответствующего уровня, . имеет место равенство y(t) = y7(t) (3) |или 'Since there is feedback through v amplifier 9, the first element And 3 and the first integrator 5 on the model 7 of the functional Converter, when the system reaches equilibrium state, i.e. when tuning the parameter of model 7 of the functional converter to the appropriate level,. the equality y (t) = y 7 (t) (3) | or '
Xo(l-et/,e) = ζ(ΐ)(1-β^), (откудаXo (le t /, e ) = ζ (ΐ) (1-β ^), (whence
Z(t) = Xo ^.θ-t/RC . равенства (4) имеем, что = ε (4) z(t)=Xo=const, z(t) - нарастает, z(t) — убывает.Z (t) = X o ^ .θ-t / RC. of equality (4) we have that = ε (4) z (t) = Xo = const, z (t) is increasing, z (t) is decreasing.
Исходя из при RC при RC < £ при RC >£, Таким образом, пока z(t) нарастает (или убывает), число импульсов с выхода генератора 2, поступающих на неинвертированные (или инвертированные) входы интеграторов 5 и 6 через первый элемент И 3 (или второй элемент И 4), соответственно нарастает (или убывает) до тех пор, пока не выполняется условие z(t) - const.Proceeding from for RC for RC <£ for RC> £, Thus, while z (t) increases (or decreases), the number of pulses from the output of the generator 2 arriving at the non-inverted (or inverted) inputs of the integrators 5 and 6 through the first element And 3 (or the second element AND 4), respectively, increases (or decreases) until the condition z (t) - const is satisfied.
Рассмотрим случай, когда RC = £ и когда начальное значение входного сигнала функционального преобразователя 1 не соответствует 20' начальному значению z0 входного сигнала модели 7 функционального преобразователя. Допустим, что z0 < х0 или x0(l-e~t/e ) > z0 (1-еЧ/КС), откуда, учитывая равенства (1) и (2), имеем y(t)>y7(t),Consider the case when RC = £ and when the initial value of the input signal of the functional converter 1 does not correspond to 20 'the initial value z 0 of the input signal of the model 7 functional converter. Suppose that z 0 <x 0 or x 0 (le ~ t / e )> z0 (1st Ч / КС ), whence, taking into account equalities (1) and (2), we have y (t)> y7 (t ),
т.е. выходной сигнал функционального преобразователя 1 больше выходного сигнала' модели 7 функционального преобразователя. При таком условии имеем , у9 (t) > 0 и у! о (t) <0,those. the output signal of the functional converter 1 is larger than the output signal of the model 7 functional converter. Under this condition, we have y 9 (t)> 0 and y! o (t) <0,
т.е. положительный потенциал на выходе усилителя 9 и отрицательный потенциал на выходе инвертора 10. Положительный потенциал с выхода усилителя 9 открывает первый элемент И 3 и импульсы генератора 2 поступают на неинвертированные входы интеграторов 5 и 6, что приводит к быстрому нарастанию z0, поступающего на вход модели 7 функционального преобразователя с выхода первого интегра, тора 5. Второй интегратор 6 включается с некоторой задержкой по сравнению с первым интегратором 5 для того, чтобы условие z0 = хо выполнилось раньше, чем сработает второй интегратор 6, так как в рассматриваемом случае RC =£ и подстройки параметра модели 7 функционального преобразователя не требуется. К тому времени, когда должен сработать второй интегратор 6, система приходит в равновесие, т.е. достигаетсч z0 = х0 и yg (t) =0, , первый элемент И 3 закрывается и интеграторы 5 и 6 отключаются до того, как второй интегратор 6 успевает сработать. Первый интегратор 5 продолжает выдавать число записанных в Него импульсов. При достижении z0 = хо имеем, соответственно, y(t) = y7(t),y9(t) =0 и У1 о (t) = 0; первый элемент И 3 отключается, систем^ приходит в равновесие и аналоговому .сигналу z0 на выходе первого интегратора 5 Iсоответствует сигнал на выходе реверсивного счетчика 11. Вследствие того, что второй интегратор 6 срабатывает с некоторой задержкой Δΐ относительно первого интегратора 5, именно первый интегратор 5 обеспечивает тождество y(t) = = у7 (t), а второй интегратор 6 осуществляет лишь подстройку параметра RС.those. the positive potential at the output of the amplifier 9 and the negative potential at the output of the inverter 10. The positive potential from the output of the amplifier 9 opens the first element And 3 and the pulses of the generator 2 are fed to the non-inverted inputs of the integrators 5 and 6, which leads to a rapid increase in z 0 received at the input of the model 7 functional converter from the output of the first integral, the torus 5. The second integrator 6 is activated with a certain delay compared to the first integrator 5, in order to condition z 0 = ho been executed before the second work and integrator 6, as in the present case, RC = £ and adjust the parameters of the model 7 functional converter is not required. By the time the second integrator 6 is to work, the system is in equilibrium, i.e. achieves z 0 = x 0 and y g (t) = 0, the first element And 3 closes and the integrators 5 and 6 are turned off before the second integrator 6 has time to work. The first integrator 5 continues to provide the number of pulses recorded in it. Upon reaching z 0 = xo, we have, respectively, y (t) = y 7 (t), y9 (t) = 0, and Y1 o (t) = 0; the first element And 3 is turned off, the system ^ is also in equilibrium with the analog signal z 0 at the output of the first integrator 5 I corresponds to the signal at the output of the reverse counter 11. Due to the fact that the second integrator 6 is triggered with some delay Δΐ relative to the first integrator 5, it is the first integrator 5 provides the identity y (t) = y 7 (t), and the second integrator 6 only adjusts the parameter RC.
Теперь рассмотрим сличай, когда RC < 6 и t0 < хо · При этом имеем у9 (t) > 0 и вновь срабатывает первый элемент И 3, пропускающий сигналы генератора 2 на интеграторы 5 и 6. Так как в этом случае нарастание z0 проходит медленно согласно формуле (4), то второй интегратор 6, включающийся с некоторой задержкой относительно первого интегратора 5, включается раньше, чем наступает равенство z0 = х0, 15 следовательно осуществляется подстройка парамет. pa б модели 7 функционального преобразователя через устройство 8 управления сигналом с выхода второго интегратора 6. Увеличение RC приводит к RC = G и ζ0 = х0, т.е. выходной сигнал усилителя 9 равен ”0”, что в свою оче. редь приводит к запиранию первого элемента И 3 и система приводит к равновесию.Now we consider the comparison, when RC <6 and t 0 <хо · Moreover, we have 9 (t)> 0 and the first element And 3 again works, passing the signals of generator 2 to integrators 5 and 6. Since in this case the increase is z 0 passes slowly according to formula (4), then the second integrator 6, which turns on with some delay relative to the first integrator 5, turns on earlier than the equality z 0 = x 0 , 15 therefore, the parameter is adjusted. pa b of the functional converter model 7 through the signal control device 8 from the output of the second integrator 6. An increase in RC leads to RC = G and ζ 0 = x 0 , i.e. the output signal of the amplifier 9 is equal to "0", which in its turn. The thread leads to the locking of the first element And 3 and the system leads to equilibrium.
При RC >£ и ζ0 < Хо имеем y(t) > > у7 (t) и у9 (t) > 0, а система обеспечивает быстрое нарастание z0 до некоторого максимального значения, при котором y(t) = y7(t), а потом, исходя из zo'Xo_j _ при условии RC >£,. должно медленно убывать. Убывание ζ0 невозможно обеспечить возден ствием импульсов генератора 2 через первый элемент И З на неинвертированный вход первого интегратора 5, поэтому у (t) станет меньше У? СО» что приводит к y9(t) < 0 иую(1)> > 0, вследствие чего срабатывает второй элемент И 4 и на инвертированные входы интеграторов 5 и 6 поступают импульсы генератора 2. При таком условии первый интегратор 5 уменьшает z0(t), а второй интегратор 6 уменьшает значение RC модели 7 функционального преобразователя через устройство 8 управления до тех пор, пока не станет RC = £.For RC> £ and ζ 0 <Xo we have y (t)>> y 7 (t) and y 9 (t)> 0, and the system provides a rapid increase in z 0 to a certain maximum value at which y (t) = y 7 (t), and then, starting from z o ' X o _ j _ under the condition RC> £ ,. should slowly decrease. It is impossible to ensure a decrease in ζ 0 by the action of the pulses of the generator 2 through the first element And 3 to the non-inverted input of the first integrator 5, so that (y) becomes smaller than? SO, which leads to y 9 (t) <0 and (1)>> 0, as a result of which the second element And 4 is triggered and the pulses of generator 2 are fed to the inverted inputs of the integrators 5 and 6. Under this condition, the first integrator 5 reduces z 0 ( t), and the second integrator 6 reduces the value of the RC model 7 of the functional Converter through the control device 8 until then, until it becomes RC = £.
Первый интегратор 5 должен обеспечивать быстрое нарастание сигнала z0, в то время, как второй интегратор 6 должен изменять параметр RC незначительно, ибо, в противном случае, возможно перерегулирование RC. Для этого передаточный коэффициент первого интегратора 5 должен превосходить передаточный коэффициент второго интегратора 6 в несколько раз.The first integrator 5 should provide a rapid increase in the signal z 0 , while the second integrator 6 should change the RC parameter slightly, because, otherwise, RC overshoot is possible. For this, the gear ratio of the first integrator 5 must exceed the gear ratio of the second integrator 6 several times.
Выходной сигнал первого интегратора 5 определяется числом импульсов генератора 2, поступающих через элементы И 3 и 4, т.е.The output signal of the first integrator 5 is determined by the number of pulses of the generator 2 coming through the elements And 3 and 4, i.e.
z0 = (Ν3-Ν„) Δζ0 =χο, _ где Ν3 - число импульсов, поступающих через первый элемент И 3 на неинвертированный вход первого интегратора 5;z 0 = (Ν 3 -Ν „) Δζ 0 = χο, _ where Ν 3 is the number of pulses entering through the first element And 3 to the non-inverted input of the first integrator 5;
Ν4 - число импульсов, поступающих через первый элемент И 4 на инвертированный вход;Ν 4 - the number of pulses entering through the first element And 4 to the inverted input;
Δζ0 -- величина выходного сигнала интегратора, соответствующая одному импульсу генератора.Δζ 0 is the value of the output signal of the integrator, corresponding to one pulse of the generator.
В случае RC < С,, когда работает первый элемент имеемIn the case RC <C ,, when the first element is working, we have
И 3, а второй элемент И 4 закрыт,And 3, and the second element And 4 is closed,
Ν3 Δ z0 =хо , откудаΝ 3 Δ z 0 = хо, whence
N3 =N 3 =
Δζο Δζ ο
Это число импульсов Ν3 также поступает на прямой вход реверсивного счетчика 11, фиксирующего значениеThis number of pulses Ν 3 also arrives at the direct input of the reverse counter 11, fixing the value
Ν-Ν,.-g- , соответствующее входному сигналу функционального преобразователя 1.Ν-Ν, .- g-, corresponding to the input signal of the functional converter 1.
Итак, аналого-цифровая корректирующая самонастраивающаяся система обеспечивает формирование на выходе первого интегратора 5 аналогового сигнала, соответствующего входному сигналу корректируемого функционального преобразователя 1 задолго до окончания переходного процесса в функциональном преобразователе 1, а также цифрового сигнала на выходе реверсивного счетчика II.So, the analog-to-digital corrective self-adjusting system provides the formation at the output of the first integrator 5 of an analog signal corresponding to the input signal of the corrected functional converter 1 long before the end of the transition process in the functional converter 1, as well as a digital signal at the output of the reversible counter II.
По сравнению с известными устройствами данного типа предлагаемая система позволяет определить измеряемый параметр без использования дифференциаторов, что повышает точность измерения. Кроме того, система обладает повышенным быстродействием и может быть реализована на базе микроэлементов, а также может быть состыкована с цифровой вычислительной машиной без аналого-цифрового преобразователя, что ческом выразится в дополнительном экономиэффекте.Compared with known devices of this type, the proposed system allows you to determine the measured parameter without the use of differentiators, which increases the accuracy of the measurement. In addition, the system has a high speed and can be implemented on the basis of trace elements, and can also be docked with a digital computer without an analog-to-digital converter, which will result in an additional economical effect.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782567973A SU744443A1 (en) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | Self-adjusting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU782567973A SU744443A1 (en) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | Self-adjusting system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU744443A1 true SU744443A1 (en) | 1980-06-30 |
Family
ID=20743790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU782567973A SU744443A1 (en) | 1978-01-05 | 1978-01-05 | Self-adjusting system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU744443A1 (en) |
-
1978
- 1978-01-05 SU SU782567973A patent/SU744443A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3458821A (en) | Variable gain controller | |
| US4101838A (en) | Clock pulse generating apparatus | |
| US4430622A (en) | Offset correction circuit | |
| SU744443A1 (en) | Self-adjusting system | |
| EP0144143A2 (en) | Circuit arrangement for adjusting sound volume | |
| US3943456A (en) | Signal generator for electronic musical instrument, employing variable rate integrator | |
| JPS5919438B2 (en) | Control device with large dynamic control range | |
| KR19990025509A (en) | The tuning circuit of the filter | |
| SU401957A1 (en) | MULTI-CHANNEL CONTROL DEVICE | |
| SU734612A1 (en) | Control signal shaping device | |
| SU1472872A2 (en) | Adaptive control system | |
| JPH04170219A (en) | Duty correction circuit | |
| JPH05113379A (en) | Pressure/differential pressure transmitter | |
| SU900432A1 (en) | Correcting device | |
| SU1001123A1 (en) | Device for normalizing random process | |
| SU676974A1 (en) | Correcting device | |
| SU708300A2 (en) | Automatic control system | |
| SU693373A1 (en) | Digital frequency multiplier | |
| SU129702A1 (en) | Device for automatic adjustment of multiparameter systems of automatic control and regulation for specified conditions | |
| SU777658A1 (en) | Wide-range logarithmic converter of voltage into pulse number | |
| SU940131A1 (en) | Adaptive control system | |
| SU392456A1 (en) | ELECTRONIC REGULATORY DEVICE | |
| SU970313A1 (en) | Device for correcting regulator parameters | |
| NO134073B (en) | ||
| SU417731A1 (en) |