SU987580A1 - Устройство дл идентификации параметров объекта - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к самонастраивающимс  устройствам автоматики и предназначено дл  идентификации параметров объекта в услови х его нормального функционировани  при из менении уровн  .входных сигналов в широких пределах.; .

Известен идентификатор коэффициентов передаточных функций, содержащий настраиваемую модель,.сумматор дл  формировани  ошибки настройки g., три дифференцирующих блока, четыре блока умножени  и три интегратора tl.

Недостатком известного идентификатора  вл етс  то, что скорость подстройки существенно зависит отуровн  входного сигнала Е. Если дл  целей идентификации в качестве входных используютс  не специальные сигналы с точно выдерживаемым уровнем, а произвольные. Уровень которых измен етс  в дес тки раз t,4To имеет место при идентификации, осуществл емой одновременно с нормальным функционированием объекта), быстродействие такого устройства при дес тикратном снижении уровн  Е может снизитьс  в сто раз, что делает его практически неработоспособным при низком уровне входного сигнала. При

больших уровн х сигнала Е может быть потер на ..устойчивость . процесса подстройки.

Известно также устройство дл  определени  параилетров динамических объактов, содержащее параметрически настраиваемые модели, две схемы форм -1ровани  ошибки настройки, блок контрол : качества настройки и

10 блок формировани  сигналов настройки, причем два последних блока в свою очередь имеют сложную структуру, включак дую генератор тактовых импульсов, циклические переключатели, схему

15 контрол  скорости изменени  параметров , схему делени , схемы определени  модул , схему управлени  запоминанием , схему запоминани  и другие элементы С2 .

20

Снижение зависимости быстродействи  процессов идентификации от уровн  входного сигнала, в этом устройстве обеспечиваетс  путем значительного усложнени  его схемы, что приводит к

25 снижению надежности устройства.

Наиболее близким к предлагаемому тёхничес{сим решением  вл етс  устг ройство дл  определени  характеристик объекта, содержащее последователь30 но соединенные первый блок интеграторов , первый блок умножени  и первый сумматор второй вход которого соединен с выходом объекта управлени , соединенного своим входом через датчик входных Сигналов с первым входом {второго блока умножени  и вторым вхо дом первого блока умножени , первый вход которого соединен с входом индикатора Сз 3. Недостатками известного устройства  вл ютс  взаимовли ние процессов подстройки в различных каналах, недостаточна  компенсаци  изменени  уровней входных сигналов и необходимость технической реализации операции делени  в широких пределах.изменени  входных величин, что приводит либо к снижению точности работы устройства, либо к значительному усложнению его схемы. Целью изобретени   вл етс  повышение быЪтродействи  и точности работы устройства. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит блок усилителей и последовательно соединенные блок сумматоров, второй блок интегра торов, третий блок умножени  и второй сумматор, выход первого сумматора через последовательно соединенные второй сумматор и второй блок умножени  соединен с первым входом сумматоров, выход второго блока интеграторов соединен с входом первого блока интеграторов и через блок усилителей с вторым входом блока сумматора, а выход датчика входных , сигналов соединен с вторым входом третьего блока умножени . На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  идентификации параметров объекта. Устройство содержит датчик 1 вход ных сигналов, выход которого подключен к соответствующим входам первого, третьего и второго блоков умножени  соответственно 2 - 4, последовательно соединенные первый сумматор 5, первый вход которого соединен с выходом объекта б, и второй сумматор 7, выход которого подключен к второму входу второго блока 4 умножени , выход которого через последовательно соединенные блок сумматоров 8 и второй блок интеграторов 9 подключен к второму входу третьего блока 3 умножени , к входу первого блока интеграторов 10 и входу блока усилителей 11, выход которого соединен с вторым входом блока сумматоров 8. Выход первого блока интеграторов 10 подключен к входу индикатора 12 и к второму входу первого блока 2 умножени , выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 5, а выход третьего блока 3 умножени  соединен с вторым входом второго сумматора .7 от До ще оп гд в з мож илК ным где пре i.1 сле всл уст по доп век ким изм вьш где то .век не° лов lie ван По принципу действи , уйтройство ичаетс  от известного наличием олнительного контура, позвол юо сформировать вторую нев зку „, еде.л емую соотношением 2 е -+ хдк х{н - к +лк}Д1) ,...,х - вектор входных величин, в .том числе и производные от входных и выходных переменных; Н h,...,h - вектор идентифицируемых коэффициентов ; ,. . .,kn - вектор оценок, получаемых на выходах интеграторов; . .. 4kj, - вектор вспомогательных оценок ; . g - перва  нев зка, представл юща  собой разность сигналов с выхода исрледуемого объекта и с выхода цепи компенсации. В момент ПОЛНОЙ компенсации неки 6. и §„ .равны нулю, что возно только при ) НийК 0. Алгоритм подсогройки оценок kit) (Ъ) может.быть получен градиентметодом и имеет вид Мк -UgCM j . г,, I к -цлк, 1,, 1,2/ Ц 4 матрицы посто нных коэффициентов размерности пхп. Из первого уравнени  системы 42 ), образованного с учетом выражени  к виду дкч-UgC x x+tj)дк ЦгЦХ х(к-н;, дует, что процесс подстройки лК едствие наличи  матрицы ойчив при любых значени х X и окончании переходного процесса в олнительном контуре (при ) тор и К определ етс  по формуле дк ( 1,зГЦхх(к-нь (3) Если матш1цы tj и L, выбраны таобразом , что во всем диапазоне енени  уровн  входного сигнала X олн ютс  соотношени  ICijI Я Aaij. .. Cjy - элементы матриодл С ЦХ X , элементы матрицы tj/ в соответствии с формулой (3) тор вспомогательных оценок лкхк - н зависит от уровн  входных сигнаX , а его элементы - hj завис т от величин рассогласоий в других каналах.

Условно процесс идентификации по алгоритму (,2 } осуществл етс  в два этапа. На первом этапе происхо .дит подстройка оценок ЛК в дополнительном контуре, обладающем значительно болысим, чем в основном контуре , быстродействием(последнее может быть обеспечено соответствующим выбором матриц U и По завершении переходных процессов в дополнительном контуре скорость подстройки вектора оценок К с учетом зависимости С4 определ етс  вторым (уравнением сисхемы Л2)

к);

прИ21ем, если матрица U выбрана диагональной , устройство обеспечивает как независимость скорости подстройки оценок от уровн  входных сигнало в заданном диапазоне их изменени , так и отсутствие взаимовли ни  процессов подстройки в различных каналах , тогда как скорость подстройки вектора оценок в известном ус;гройст . ве

if -1 XX (н - к)

к -Ч .ххт

не позвол ет обеспечить указанные выше требовани .

Цифровое моделирование процессов подстройки оценок показывает, что при дес тикратном снижении уровн  входного сигнала X.йрем  оценивани  измен етс  с 7,11 до 8,9 с практически при отсутствии взаимовли ни  между каналами. Таким образом, введение дополнительного контура подстройки вспомогательных оценок позвол ет обеспечить практически посто нное быстродействие процес- сов идентификации и независимость пр оцессов подстройки в различных каналах,ЧТО приводит к повышению точности работы устройства при одновременном исключении квадраторов

и такого Технически труднореализуемого элемента, как делитель.

Claims (3)

1.Патент Франции W 2 061 543, кл. G Об G 7/00, 1969.

2..Авторское свидетельство СССР 473992, кл. G 05 В 23/02, 1974.

3.Райбман Н.С., Чадеев В.М. Адаптивные .модели в системеис управлени . М., Советское радио, 1966, .о. 135 / прототип ).