с выходами объекта упраапени и регул тора , а выходы фильтров через сумматор соединены с блоком пам ти, выходы которого соединены с соответствующими входами блока формировани функции чувствительности, вычислительного устройства, блока переменных коэффициентов , блока формировани коэффициента передачи контура коррекции параметров. Другими отличи ми изобретешс вл етс то, что содержит две линии задержки и последовательно соединенные аналого-цифровой преобразоваталь , первый ключ, первый накопитель, второй ключ, второй накопитель и третий ключ, выход которого соединен с вторым входом первого накопител , второй вход второго ключа соединен непосредственно с первым входом аналого-цифрового преобразовател , через первую линию задерхски - с вторым входом третьего ключа и через вторую линию задержки - с вторым входом первого ключа, выходы накопителей соединены с соответствующими входами фильтра , второй вход аналого-цифрового преобразовател соединен с выходом коммутатора. Пусть система описываетс уравнением вида x..b. 1-iO j-O где X - выходной сигнал; и - сигнал управлени ) а., Ь- - параметры системы, необходимо попучить движение , соответствующее уравнению X..-X AllB;Q t (2) 5 А-У И В-(Х . iV Дн обеспечени услови необходимо управл ть системой по закону w . St) (d,-A,)X Г-0 i-K - , - . л - . +(q./-i) Ъ-О Дл обеспечени (3) используютс . фильтры определенного вида, по- звол ющие оценить производные без дифференцировани , Дл этого берем некоторую функцию (t), умножаем левую и правую часть () Ha4(t) и интегрируем на интервале времени t,.-«-T. .Получаем Гча)( S a-x MbflW S to. 1 г -irn J , . J -о 5 Интегриру по част м и ввод у ловие , , . . y Vobf )OAA5iVi€lO,nполучаем: J CH)V4u 5HVa:if 4i)lx(t)at Г--. iOтJ to I s4-i))u(t)d-fc. , -to °. При , b; посто нных и с учето обозначений . . (t)u(t)(v) to-«T/,gx . )xlt)(v), to+T получаем уравнение ЛИ n-1 Xf л гЧгХм()+11С1) )-Т.И)Ци ( i-0ГО . вл ющеес алгебраическим, причем все значени Х(г), Uj(r) получены на одном такте управлени , что значительно повышает быстродействи по сравнени о с разностной схемой. В дальнейшем дп простоты индек г в выражени х опускаетс . Принима 4(t) периоди1 еской с периодом Т nojjy4aeM totT )x(i)at )K wat Из (6) очевидно, что если прохо на характеристика фильтра характеристика фильтра соответ ствует ), то Х может быть получено в момент времени t +Т на вы ходе фильтра. Условию (4а) удовлетвор ет, например , функци 4(t) и Vtt)(CKSiht«jKibaKC05Ku;t )--. CKiKwHsiwlKwi+ilH -5K(Ktw)cOS( |)3. Таким образом, дл получени вс :Х необходимо п фильтров, реализую щих зависимости sin Ktit и cos Ktit и сумматор, обеспечивающий вычисле ние Х. Уравнение фильтра на интервале Г-о ). Xn lv«1--3eXKiM + -vXKiCvii-)f9e2)t{v). 16 Фильтры реализуют зависимости FT (ti)eiHKU)ti x(ti)coskujt1- 0 где t. - моменты времени, определ емые генератором тактовой частоты. Сумматор осуществл ет вычисление (кшгх | акии;гх, Оценка вектора состо ни легко реализуетс как на специализированном устройстве, так и на любой вычислительной машине. Рассматриваем управление сис;темой . Пусть желаемые свойства системы описываютс , как и ранее, уравнением (2). Примен ем преобразование ни ем v-i/. примен ем пре с модепирующей функцией с выражени ми (2) и (3). Получаем . . . С.-1)Х, (,-lV ,. - S (-iVBjG«, iiQ i-O , I (-i))Xt TEa -iVx .i 1-K+1 ( )ХкИ) .|,VlViar Ai)Vi )В-с.- , i-o Пусть управление ведетс по старей производной и в течение интерваа 11,, tQ+Tj старша производна стаетс посто нной, тогда )ai легко вычисл етс из выражени (За). При адаптивном управлении закон управлени записываетс в виде (За при переменных параметрах: Sp.j(-i)j4-i)X+ lVc-irX; + л-Л ; I . . IV г 1й з1лС-1) BiG:; (-1) i-O jro Коэффициенты oi , / определ ютс ледующим образом: бГ(г)Ч-1)ХкС ))А,-ХЛ)т f.-ОI . ) до(сг)-а-(у-)е(г-)х(уД-1); (7) Aibj(H-.r(r)(5Cr)U5(V-)(-i); (8) 7 (r)c(v.i)(-)| (9) ) -- f (r-i) +Д |b (Г)(У) (10) -2. Ti xMhHSo u; (loa) iroiro Выполнение (lOa) гарантирует yc .тойч 1вость систем, наилучшие свойства по приближению (Зб) и (За) на ка сдом шаге обеспечиваютс при . . . U;- .,г, . гг ,.1 s 4(v)i: - 1Г9 ПТ i oiro В случае амш1итудно-иш1ульсного управлеьш все U при j 0 обращаютс в нуль и не учитываю-гс в зак не формировани уцравл ювб1Х сигналов и коэффициентов в законе управ |лени . При наличии возмущений вида . FiH -s qfiir) (,,) Л-0 Vo+T f4(-)-I (t)iiv,Vtat, F (t) - известна функци возмущений , действующих Hei объект, закон управлени принимает вид, иЙИj . (иКи) 4 ()(.i)X,{r)t,)(d. -A )X (И .(.)НЯ-.|с,,(Н (12) т.е. осуществл етс компенсаци возмущений с целью повышени качества системы. При этом (Юа) переп сываетс в виде : S xJCv) чО ,0 а (36) принимает вид )XH+ sa.x,4H)+ iK+f t.|.X,(-),B,G.|,€, «f )--Г{ИСГ(К){,), (15) J - 1(- (16) Все выводы справедливы дл многоканальной многосв зной системы. I8 при этом все X, и и G станов тс вёк торами, а А., , а, Ь,о/, f матрицами соответству1ащей размерности. При наличии ограничени по управлению вводитс коррекци в (J с целью обеспечени устойчивости систем 1 в целом. Пусть на некотором интервале достигаетс ограничение по и, тогда и у, пересчитываетс так, чтобы ограничение достигалось в конце интервала управлени , при этом получаем некоторое значение U, тогда принимаем ,р, а на следующем интервале вводим коррекцию Qf в виде cr(K-)C5(r)-(JiJ( )) U(ги), (17) и в (7), (8) подставл ем 0 . Если в течение всего интервала и находитс на ограничении, то . Диалогично ввод тс ограничени по любой производной от управлени . На фиг. 1 представлена блок-схема CHCTeNbJ адаптивного управлени f на фиг. 2 - функциональна схема фильтра. Система адаптивного упранпени содержит регул тор 1 и объект 2 управпени , выходы которых через коммутатор 3 подключены к соответству-; кщим входам параллельно включенных фильтров 4. Вь1коды 4 1льтров соединешл с входами сумматора 5. Выходы су атора 5 через блок 6 пам ти соединены с соответствующими входами блока 7 формировани функции чувствитепьнрсти , вычислительного устройства 8, блока 9 первмен{ых коэффициентов и блока 10 формировани ко;Эффициёнта передачи контура коррек-ции параметров. Выходы блока 10 фор шрова1ш коэф циента передачи контура коррекции параметров и блока 7 фор1Ф1ровани функции чувствительности подключены к входам вычислительjного устройства 8, Выход генератора 1I компвнсируюо к возмущений подключен к соответствующим входам блока 10 фор О1ровани коэффициента передачи контура коррекции параметров, вычислительного устройства 8 и блока 9 переменных коэф циентов. Вычислительное устройство 8, блок 9 переменных коэффициентов, регул тор 1 и объект 2 управлени соединены последовательно . Входы блока 12 коррекции функ1ши чувствительности подключены к выходам регул тора 1 и объекта 2 управлени , а выход соединен р входом блока 7 формировани фунюцш чувствительности. Фильтр 4 содержит аналого-цифровой преобразователь 13 на вход которого поступают сигналы с коммутатора, а выход подключен через ключ 14 к входу первого накопител 15t Выход накопител 15 через ключ 16 соединен с входом второго накопител 17 выход которого через ключ 18 св зан с входом первого а копител 15. Фильтр 4 содерлмт также генератор 19 тактовой частоты, выход KOTqporo подключен к соответствующим входам аналого-ци фового преобразовател 13, ключа 16, через первую линию 20 задержки к входу ключа 14 и через вторую линию 21 задержки к входу ключа 18. Вьшада накопителей 15 и 1.7 подключены к соответствующим вхбдам сумматора 5. Адаптивна /система работает след пощим образом. Зада щее воздействие G подаетс Иа вход блока 7 формйровада фушощи чувствительностй, формирующего оценку отклонени динамических свойств канала от заданных по полученньт зна чени м составл ющих вектора состо ни канала, поступающих с вь(ща бло ка 6 пам ти. Причем определение {-ей составл ющей вектора состо ни на заданием :1фомвжутке времени осуществл етс yMHcnceraieM к 1ходиого сигнала объекта 2 управлени и регул тора 1 на i-ую производную некотоp rfi функции времени (t), образующейс в ноль вместе со своими производ{« 1ми до (пО-ой включительно (п - пор док дифференциального уравнени , описывающего поведение канала ) на концах промежутка и интегрированием прсшзве ени на этом tfpf ieжутке времени. Умножение и интегрирование реализуетс с помощью параллельно включеншлх фильтров 4, перехо ные характеристики которых соответствуют функции времени P(t) и йе про изводным ) до (п-1) включительно , на соответствующие входы которых через коммутатор 3 поступают сигналы с регул тора 1 и объекта 2 управлени . Коммутатор 3 необходим в том случае, когда осуществл етс фнльтра 15ИЯ в ц фовой форме. При этом он позвол ет осуществл ть аналогоцифровое преобразование U(t) и X(t) с пометдью одного аналого-цифрового преобразовател . Сумматор 5 осуществл ет формирование составл вдих вектора состо ни ц .выходные сигналы сумматора 5, соответству1эс (ие составл ю1ф1М вектрра состо ни (4б), запоминаютс в блоке 6 пам ти. Оценка отклонени динамических свойств канала от заданных описываетс зависимостью (ба.), формируетс в виде линейной комбинации составл ющих вектора состо ни с параметрами комбинации, равшаьФ коэффициентам дифференциального уравнени , В, описывающего эталонные дина в1ческие системы - зависимость (2). Блок 10 формировани коэффициента передачи контура коррекции параметров реализует зависимость 713), обеспечива устойчивость Вычислит ел ьиов устройство 8 в еоответствии с соотношенижф) (7), 48), (Г5) определ ет приращение коэффициентов oi, ,j , а блок 9 переменным коэффициентов определ т новые значени в, Pj, . (за внсимости (9), (10), (16) и вичисп ет сигнал управлени , определ емый тлражени&1 (4, по Которому регул тор I формирует управл ющее воздействие Генератор 11 компенсирук цих бозмущений формирует сигналы, определ «мые зависимостью П. Блок 12 коррекции функции чувствительности обеспечивает устойчивость системы при наличии ограничени по управлеtmn и воз1-«ущений, действующих на реьгул тор 1 и описываетс завнсимостыо ( 7}, I Предлагаемую систему воэможно реализовать в микропроцессорной технике и. использовать в качестве локальных регул торов в АСУТП. Формула изобретени 1. Система адаптивного управлени , содержаща блок формировани коэффициента передачи контура коррекции параметров, последовательно соединенные блок формировани функции чувствительности, вычислительнов устройство, блок переменных коэффициентов, регул тор и объект управлени , шаходы блока переменных коэффициентов и регул тора через блок коррёкщ1и функции чувствительности соединены с входом блока формировани - функции чуествительности.
119
выход блока форь«ровани коэффициента передачи контура коррекции параметров соединен с входом вычислительного устройства, входы блока формировани коэффициента передачи контура коррекции параметров, вычислительного устройства и блока переменных коэффициентов соединены с выходом генератора компенсирукицих сигналов , отличающа с тем, что, с целью повышени помехоустойчивости , устойчивости и надежности системы, она содержит параллельно включенные фильтры, сумматор и блок пам ти, вход фильтров через коммутаторы соединен с выходами объекта управлени и регул тора, а выходы фильтров через сумматор соединены с блоком пам ти, выходы которого соединены с соответствующими входами блока формировани функции чувствительности , вычислительного устройства , блока переменных коэффициентов , блока формировани коэффициента передачи котура коррекции пара-; метров.