UA113967U

UA113967U - METHOD OF SELF-ADJUSTMENT OF THE REGULATOR TRANSMISSION COEFFICIENT

Info

Publication number: UA113967U
Application number: UAU201608214U
Authority: UA
Priority date: 2016-07-25
Filing date: 2016-07-25
Publication date: 2017-02-27

Abstract

Спосіб самоналагодження коефіцієнта передачі регулятора включає стабілізацію на заданому значенні регульованої змінної об'єкта керування, коефіцієнт передачі якого змінюється у часі, за рахунок зміни керуючої дії регулятора, фільтрацію регульованих змінних об'єкта керування і його моделі від низькочастотних складових, викликаних змінами збурюючих впливів на об'єкт керування, обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування і його моделі, обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик, зміну коефіцієнта передачі моделі об'єкта в напрямку зменшення значення різниці оцінок аж до нуля, обчислення коефіцієнта передачі регулятора по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта. Додатково визначають знаки фільтрованих регульованих змінних і, у випадку збігу цих знаків, продовжують обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних, обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик і обчислення коефіцієнта передачі регулятора по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта. У випадку розбіжності знаків фільтрованих регульованих змінних оцінки імовірнісних характеристик та коефіцієнти передачі зберігають на попередньому рівні.A method of adjusting the transmission coefficient of the controller involves stabilization at a predetermined value of the controlled variable of the control object, the transmission coefficient of which changes over time by changing the control action of the controller, filtering the controlled variables of the control object and its model from low-frequency components caused by changes in failure control object, calculation on the sliding time interval of current estimates of the probabilistic characteristics of the filtered adjustable variables of the control object and its model, computation this difference value estimates of probability characteristics change transfer coefficient model of the object in the direction of reducing the difference value assessments up to scratch, calculating transfer ratio controller for variable ratio transmission model object. In addition, determine the signs of the filtered control variables and, in the case of coincidence of these signs, continue to calculate the sliding time interval of the current estimates of the probabilistic characteristics of the filtered adjustable variables, calculate the current value of the difference of the estimates of the probabilistic characteristics and the coefficient of the transfer coefficient In the case of discrepancies between the signs of the filtered variable variables, the estimates of the probability characteristics and the transmission coefficients are retained at the previous level.

Description

рттннннннтннттнтння їв ик ПИ АХ рн 0000-15 ррrttnnnnnnntnntttntnia yiv ik PI AH rn 0000-15

ШЕ --751 НИ ря г инших: не ! шкSHE --751 N rya g others: no! sh

М ий мук шк жM y muk shk w

Хе У ння нки е жна кя якою нов яю їй У " Хв вт я втсввяю вої и, Задивжчвтжчамт ваєттяї ! «ФіHee Unnya nki is a woman who is new to her.

Корисна модель належить до енергетичної, хімічної і харчової промисловості й може бути використана для керування об'єктами, коефіцієнт передачі яких змінюється в широкому діапазоні.The useful model belongs to the energy, chemical and food industries and can be used to control objects whose transmission coefficient varies in a wide range.

Відомий спосіб оптимального автоматичного налаштування системи керування (ПатентA known method of optimal automatic adjustment of the control system (Patent

Російської Федерації Мео2243584 МПК 5058 13/00 (2000.01), опубліковано 27.12.2004 р., бюл.of the Russian Federation Meo2243584 IPC 5058 13/00 (2000.01), published on December 27, 2004, Bull.

Мо36б|, вибраний як аналог, що включає перевід замкнутої системи керування в розімкнутий режим, подачу пробного східчастого сигналу з амплітудою і полярністю, які настроюються, на вхід об'єкта, вимір похідної виходу об'єкта й визначення характерних точок похідної, обчислення по них параметрів прийнятої моделі об'єкта керування (у тому числі - поточного значення коефіцієнта передачі моделі об'єкта), обчислення по параметрах моделі оптимальних параметрів настроювання регулятора (у тому числі - коефіцієнта передачі регулятора) і переводі системи з оптимальними параметрами настроювання в робочий режим.Mo36b|, selected as an analogue, which includes the transfer of a closed control system to an open mode, the application of a test step signal with adjustable amplitude and polarity to the input of the object, measurement of the derivative of the output of the object and determination of the characteristic points of the derivative, calculations based on them parameters of the accepted model of the control object (including - the current value of the transfer coefficient of the object model), calculation of the optimal parameters of the controller setting (including - the transfer coefficient of the regulator) and transfer of the system with optimal setting parameters to the operating mode based on the parameters of the model.

Аналог та спосіб, що заявляється, мають наступну загальну ознаку (дію) - обчислення нового значення коефіцієнта передачі регулятора при зміні коефіцієнта передачі моделі об'єкта.The analogue and the claimed method have the following general feature (action) - calculation of a new value of the regulator transmission coefficient when the transmission coefficient of the object model is changed.

Аналог має наступні недоліки: а) низька точність стабілізації регульованої змінної на заданому значенні. Причини низької точності: - при переводі замкнутої системи в розімкнутий режим відхилення регульованої змінної від заданого значення, викликані впливом зовнішніх збурень, компенсуватися за рахунок змін керуючого впливу регулятора не будуть; - при подачі пробного сигналу на вхід об'єкта керування виникають додаткові відхилення регульованої змінної від заданого значення; б) низька точність обчислень коефіцієнта передачі моделі об'єкта.The analog has the following disadvantages: a) low accuracy of stabilization of the regulated variable at the given value. Reasons for low accuracy: - when switching the closed system to the open mode, the deviation of the regulated variable from the set value, caused by the influence of external disturbances, will not be compensated by changes in the controlling influence of the regulator; - additional deviations of the regulated variable from the specified value occur when a test signal is applied to the input of the control object; b) low accuracy of calculations of the transfer coefficient of the object model.

Причина низької точності - після розмикання системи на об'єкт керування продовжують діяти зовнішні збурення, які спотворюють значення регульованої змінної (виходу об'єкта). При вимірі похідної виходу об'єкта, що вимагає диференціювання регульованої змінної, ці спотворення будуть підсилюватися. Відповідно, спотворюються результати визначення характерних точок і результати обчислень параметрів моделі об'єкта керування, які по цих точках визначаються.The reason for the low accuracy is that after opening the system, external disturbances continue to act on the control object, which distort the value of the regulated variable (output of the object). When measuring the derivative output of an object that requires differentiation of the regulated variable, these distortions will be amplified. Accordingly, the results of determining the characteristic points and the results of calculating the parameters of the model of the control object, which are determined by these points, are distorted.

Найбільш близьким до запропонованого є спосіб самоналагодження системи автоматичногоThe method of self-adjustment of the automatic system is the closest to the proposed one

Зо керування з математичною моделлю об'єкта по каналу керування, коефіцієнт передачі якого змінюється в часі, реалізований у самоналагоджувальній системі (Патент на корисну модель ОА 36671 МПК (2006) 5058 13/02, опубліковано 10.11.2008, бюл. 21|. Спосіб передбачає стабілізацію на заданому значенні регульованої змінної об'єкта керування з коефіцієнтом передачі, який змінюється у часі, за рахунок зміни керуючої дії; фільтрацію регульованих змінних об'єкта керування і його моделі від низькочастотних складових, викликаних змінами збурюючих впливів на об'єкт керування; обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних (зокрема, дисперсій); обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик; зміну коефіцієнта передачі моделі об'єкта в напрямку зменшення різниці оцінок імовірнісних характеристик аж до нуля. Даний спосіб вибраний прототипом.From control with a mathematical model of an object through a control channel, the transmission coefficient of which changes over time, implemented in a self-adjusting system (Patent for a utility model OA 36671 IPC (2006) 5058 13/02, published 10.11.2008, Bull. 21|. Method involves stabilization at a given value of the adjustable variable of the control object with a transmission coefficient that changes over time, due to a change in the control action; filtering of the adjustable variables of the control object and its model from low-frequency components caused by changes in disturbing influences on the control object; calculation on a sliding time interval of current estimates of probabilistic characteristics of filtered regulated variables (in particular, variances); calculation of the current value of the difference of estimates of probabilistic characteristics; change of the transfer coefficient of the object model in the direction of reducing the difference of estimates of probabilistic characteristics down to zero. This method is chosen by the prototype.

Прототип та спосіб, який заявляється, мають наступні спільні ознаки (дії): - стабілізація на заданому значенні регульованої змінної об'єкта керування з коефіцієнтом передачі, який змінюється у часі, за рахунок зміни керуючої дії; - фільтрація регульованих змінних об'єкта керування і його моделі від низькочастотних складових, викликаних змінами збурюючих впливів на об'єкт керування; - обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних (зокрема, дисперсій); - обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик; - зміна коефіцієнта передачі моделі об'єкта в напрямку зменшення різниці оцінок імовірнісних характеристик аж до нуля.The prototype and the claimed method have the following common features (actions): - stabilization at a given value of the adjustable variable of the control object with a transmission coefficient that changes over time, due to a change in the control action; - filtering of adjustable variables of the control object and its model from low-frequency components caused by changes in disturbing influences on the control object; - calculation on a sliding time interval of current estimates of probabilistic characteristics of filtered regulated variables (in particular, variances); - calculation of the current value of the difference in estimates of probabilistic characteristics; - a change in the transfer coefficient of the object model in the direction of reducing the difference in estimates of probabilistic characteristics down to zero.

Сукупність перерахованих вище дій, крім першої, становить суть функціонування контуру самоналагодження коефіцієнта передачі моделі об'єкта.The set of actions listed above, except for the first one, constitutes the essence of the functioning of the circuit of the self-adjustment of the transfer coefficient of the object model.

Прототип має наступний недолік - низька точність визначення поточного значення коефіцієнта передачі моделі об'єкта при змінах коефіцієнта передачі об'єкта керування.The prototype has the following drawback - low accuracy of determining the current value of the transmission coefficient of the object model when the transmission coefficient of the control object changes.

Причини низької точності: - виникнення фазового зсуву між фільтрованими регульованими змінними об'єкта керування і його моделі, який спотворює поточне значення різниці оцінок імовірнісних характеристик; - зміна коефіцієнта передачі контуру самоналагодження коефіцієнта передачі моделі об'єкта при змінах коефіцієнта передачі об'єкта керування.Reasons for low accuracy: - the occurrence of a phase shift between the filtered adjustable variables of the control object and its model, which distorts the current value of the difference in estimates of probabilistic characteristics; - change in the transfer coefficient of the self-adjustment circuit of the transfer coefficient of the object model when the transfer coefficient of the control object changes.

Суть причин низької точності прототипу у визначенні поточного значення коефіцієнта передачі моделі об'єкта при змінах коефіцієнта передачі об'єкта керування полягає в наступному.The essence of the reasons for the low accuracy of the prototype in determining the current value of the transmission coefficient of the object model when the transmission coefficient of the control object changes is as follows.

Перша причина. В ідеальних умовах, тобто при ідентичності динамічних властивостей об'єкта керування і його моделі й при відсутності в складі збурень високочастотних складових, регульовані змінні об'єкта керування і його моделі після їхньої фільтрації будуть синфазні (будуть мати однакову фазу й, зокрема, знаки). Слід зазначити, що зміна коефіцієнта передачі об'єкта не викликає фазового зсуву фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування і його моделі, тому що при цьому буде змінюватися амплітуда регульованих змінних, але фази (знаки) змінних залишаються однаковими. У реальних умовах динамічні властивості об'єкта відтворюються в його моделі завжди приблизно. При цьому неоднакові запізнення й інерційності об'єкта й моделі викличуть фазовий зсув їх фільтрованих регульованих змінних. Крім того, фільтрація регульованих змінних об'єкта керування і його моделі здійснюється тільки від низькочастотних складових, які викликаються зовнішніми збуреннями. Але в реальних умовах у складі збурень можуть з'являтися складові, які мають, наприклад, східчастий характер. Вони призводять до появи в складі регульованої змінної високочастотних складових, які не фільтруються фільтрами високої частоти. Це також викличе фазовий зсув між регульованими змінними об'єкта керування і його моделі. Важливо, що всі розглянуті фазові зсуви фільтрованих регульованих змінних змінюють поточну різницю оцінок імовірнісних характеристик цих змінних без змін при цьому коефіцієнта передачі об'єкта керування. Спосіб, описаний у прототипі, не враховує природу появи поточної різниці оцінок імовірнісних характеристик, а саме виникла вона в результаті зміни коефіцієнта передачі об'єкта або в результаті фазових зсувів фільтрованих регульованих змінних. Це й зменшує точність визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування.The first reason. Under ideal conditions, that is, when the dynamic properties of the control object and its model are identical and there are no high-frequency components in the composition of disturbances, the controlled variables of the control object and its model will be in phase after filtering (they will have the same phase and, in particular, signs) . It should be noted that the change in the transmission coefficient of the object does not cause a phase shift of the filtered adjustable variables of the control object and its model, because the amplitude of the adjustable variables will change, but the phases (signs) of the variables remain the same. In real conditions, the dynamic properties of the object are always approximately reproduced in its model. At the same time, unequal delays and inertias of the object and the model will cause a phase shift of their filtered regulated variables. In addition, the filtering of adjustable variables of the control object and its model is carried out only from low-frequency components caused by external disturbances. But in real conditions, components that have, for example, a step-like character, may appear in the composition of disturbances. They lead to the appearance of high-frequency components in the composition of the regulated variable, which are not filtered by high-frequency filters. This will also cause a phase shift between the controlled variables of the control object and its model. It is important that all considered phase shifts of the filtered adjustable variables change the current difference of estimates of the probabilistic characteristics of these variables without changes in the transmission coefficient of the control object. The method described in the prototype does not take into account the nature of the appearance of the current difference in the estimates of probabilistic characteristics, namely, it arose as a result of a change in the transmission coefficient of the object or as a result of phase shifts of the filtered regulated variables. This reduces the accuracy of determining the transmission coefficient of the control object model.

Друга причина. При зменшенні коефіцієнта передачі об'єкта керування приріст регульованих змінних, викликаних змінами як збурень так і керуючих впливів, зменшуються. А це призводить до зменшення абсолютних значень поточної різниці оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих змінних об'єкта і його моделі. У випадку збільшення коефіцієнта передачі об'єкта поточна різниця навпаки - збільшується. Таким чином, у прототипі при змінах коефіцієнтаThe second reason. When the transfer coefficient of the control object is reduced, the increase in regulated variables caused by changes in both disturbances and control influences decreases. And this leads to a decrease in the absolute values of the current difference in estimates of the probabilistic characteristics of the filtered variables of the object and its model. In the case of an increase in the transmission factor of the object, the current difference, on the contrary, increases. Thus, in the prototype when the coefficient changes

Зо передачі об'єкта змінюється коефіцієнт передачі контуру самоналагодження. При високих коефіцієнтах передачі контуру самоналагодження перехідні процеси в ньому будуть мати високу коливальність, а при низьких - будуть повільними. Це, в обох випадках, знижує точність визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування.The transfer coefficient of the self-tuning loop changes from the transfer of the object. With high transfer coefficients of the self-tuning circuit, the transient processes in it will have a high fluctuation, and with low ones - they will be slow. This, in both cases, reduces the accuracy of determining the transfer coefficient of the control object model.

В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача розробити удосконалений спосіб самоналагодження коефіцієнта передачі регулятора, в якому, шляхом виконання нових операцій і зміни порядку виконання відомих операцій, забезпечити підвищення точності визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування при змінах коефіцієнта передачі об'єкта керування й, як наслідок, підвищення точності підтримки регульованої змінної об'єкта керування на заданому значенні.The basis of the proposed useful model is the task of developing an improved method of self-adjustment of the transmission ratio of the regulator, in which, by performing new operations and changing the order of execution of known operations, to ensure an increase in the accuracy of determining the transmission ratio of the control object model when the transmission ratio of the object changes control and, as a result, increasing the accuracy of maintaining the adjustable variable of the control object at a given value.

Поставлена задача вирішується в способі самоналагодження коефіцієнта передачі регулятора, що включає стабілізацію на заданому значенні регульованої змінної об'єкта керування, коефіцієнт передачі якого змінюється у часі, за рахунок зміни керуючої дії регулятора, фільтрацію регульованих змінних об'єкта керування і його моделі від низькочастотних складових, викликаних змінами збурюючих впливів на об'єкт керування, обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування і його моделі, обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик, зміну коефіцієнта передачі моделі об'єкта в напрямку зменшення значення різниці оцінок аж до нуля, обчислення коефіцієнта передачі регулятора по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта, згідно з корисною моделлю, додатково визначають знаки фільтрованих регульованих змінних і, у випадку збігу цих знаків, продовжують обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних, обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик і обчислення коефіцієнта передачі регулятора по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта, а у випадку розбіжності знаків фільтрованих регульованих змінних оцінки імовірнісних характеристик та коефіцієнти передачі зберігають на попередньому рівні, при цьому оцінку імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування стабілізують на фіксованому значенні, для чого обчислюють поточне значення різниці між цією оцінкою й фіксованим значенням, перетворюють поточне значення різниці, наприклад, інтегрують, і множать на перетворену величину оцінку імовірнісної характеристики бо фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування, зменшуючи за рахунок цього значення різниці аж до нуля, одночасно на цю перетворену величину множать і оцінку імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної моделі об'єкта керування.The task is solved in the method of self-adjustment of the transmission coefficient of the regulator, which includes stabilization at a given value of the adjustable variable of the control object, the transmission coefficient of which changes over time, due to the change in the control action of the regulator, filtering of the adjustable variables of the control object and its model from low-frequency components , caused by changes in disturbing influences on the control object, calculation on a sliding time interval of current estimates of probabilistic characteristics of the filtered adjustable variables of the control object and its model, calculation of the current value of the difference in estimates of probabilistic characteristics, a change in the transfer coefficient of the object model in the direction of decreasing value difference of estimates up to zero, calculation of the transfer coefficient of the regulator according to the variable transfer coefficient of the object model, according to the useful model, additionally determine the signs of the filtered regulated variables and, in case of coincidence of these signs, continue the calculation on the sliding time interval after estimates of probabilistic characteristics of the filtered regulated variables, calculation of the current value of the difference of estimates of probabilistic characteristics and calculation of the transfer coefficient of the regulator according to the variable transmission coefficient of the object model, and in the case of differences in the signs of the filtered regulated variables, estimates of probabilistic characteristics and transmission coefficients are kept at the previous level, while the estimate of the probability characteristic of the filtered adjustable variable of the control object is stabilized at a fixed value, for which the current value of the difference between this estimate and the fixed value is calculated, the current value of the difference is transformed, for example, integrated, and the estimate of the probability characteristic of the filtered adjustable variable is multiplied by the transformed value of the control object, reducing the difference to zero due to this value, at the same time multiplying the estimate of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable model of the control object by this transformed value I.

Корисна модель пояснюється за допомогою рисунків, де на фіг. 1 показана структурна схема системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження; на фіг. 2: графік зміни коефіцієнта передачі Ко() об'єкта керування, графік зміни часу запізнення то(ї) об'єкта керування, графіки змін коефіцієнта передачі Кт(ї) моделі об'єкта керування, графіки змін регульованої змінної у(ї) об'єкта керування, значення середньо-квадратичного відхилення помилки регулювання основного контуру бе.A useful model is explained with the help of drawings, where in fig. 1 shows the structural diagram of the system that implements the proposed self-debug method; in fig. 2: graph of changes in the transmission coefficient Ko() of the control object, graph of changes in the delay time of the control object, graphs of changes in the transmission coefficient Kt of the model of the control object, graphs of changes in the regulated variable y(s) of the control object, the value of the mean square deviation of the adjustment error of the main circuit.

Система, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, включає до свого складу: регулятор основного контуру регулювання 1, який складається з першого блока множення 2 (перша частина регулятора, яка реалізує пропорційну частину алгоритму керування й визначає змінний коефіцієнт передачі Кі), та другої частини регулятора 3, яка реалізує інерційну частину алгоритму, наприклад, інтегральну й диференціальну складові в ПіД-алгоритмі; об'єкт керування 4; перший, другий, третій і четвертий задатчики 5, 28, 30, 31; перший, другий, третій і четвертий алгебраїчні суматори 6, 22, 27, 32; модель об'єкта керування 7, яка складається з інерційної частини моделі об'єкта керування 8 та другого блока множення 9, який реалізує пропорційну частину моделі об'єкта керування й визначає змінний коефіцієнт передачі Кт моделі; ідентичні перший і другий фільтри високої частоти 10, 11; перший і другий керовані ключі з пам'яттю 12, 13; ідентичні перший і другий обчислювачі імовірнісних характеристик 14, 17, які складаються з першого і другого квадратора 15, 18, а також з першого і другого фільтрів низької частоти 16, 19; третій і четвертий блок множення 20, 21; перший і другий граничний детектор 23, 24; блок логіки 25; регулятор 26 контуру самоналагодження коефіцієнта передачі моделі об'єктах; блок ділення 29; регулятор 33 контуру масштабування оцінок імовірнісних характеристик.The system that implements the proposed self-adjustment method includes: the regulator of the main control circuit 1, which consists of the first multiplication block 2 (the first part of the regulator, which implements the proportional part of the control algorithm and determines the variable transmission coefficient Ki), and the second part of the regulator 3 , which implements the inertial part of the algorithm, for example, the integral and differential components in the PiD algorithm; control object 4; first, second, third and fourth setters 5, 28, 30, 31; the first, second, third and fourth algebraic adders 6, 22, 27, 32; control object model 7, which consists of the inertial part of the control object model 8 and the second multiplication unit 9, which implements the proportional part of the control object model and determines the variable transfer coefficient Kt of the model; identical first and second high-frequency filters 10, 11; first and second controlled keys with memory 12, 13; identical first and second calculators of probabilistic characteristics 14, 17, which consist of the first and second quadrator 15, 18, as well as the first and second low-pass filters 16, 19; the third and fourth blocks of multiplication 20, 21; the first and second limit detectors 23, 24; logic block 25; regulator 26 of the self-adjustment circuit of the coefficient of transfer of the model to objects; division block 29; controller 33 of the scaling contour of estimates of probabilistic characteristics.

На фіг. 1 наведені наступні позначення: у - сигнал регульованої змінної з виходу об'єкта керування 4; у: - сигнал з виходу задатчика 5; е - сигнал похибки у: - у; и - керуючий вплив регулятора 1 основного контуру регулювання;In fig. 1 the following designations are given: y - the signal of the regulated variable from the output of the control object 4; in: - signal from the output of the setter 5; e - error signal y: - y; и - controlling effect of regulator 1 of the main regulation circuit;

Зо ТК, тд - зовнішні координатні й параметричні збурення, які діють на об'єкт керування; ут - сигнал з виходу моделі об'єкта керування 7;From TK, td - external coordinate and parametric disturbances acting on the control object; ut - signal from the output of the control object model 7;

У. центрований сигнал регульованої змінної об'єкта керування у з виходу фільтра 10;U. the centered signal of the regulated variable of the control object y from the output of the filter 10;

У п- центрований сигнал регульованої змінної моделі об'єкта керування ут з виходу фільтра 11;In p- centered signal of the adjustable variable model of the control object ut from the output of the filter 11;

УК- центрований сигнал з виходу ключа 12;UK - centered signal from the output of key 12;

У тк- центрований сигнал з виходу ключа 13; рук - сигнал оцінки дисперсії регульованої змінної об'єкта керування на виході обчислювача імовірнісних характеристик 14;In tk - centered signal from the output of key 13; hands - a signal for estimating the variance of the regulated variable of the control object at the output of the probability characteristics calculator 14;

Оутк - сигнал оцінки дисперсії регульованої змінної моделі об'єкта керування на виході обчислювача імовірнісних характеристик 17;Outk - the signal for estimating the variance of the regulated variable model of the control object at the output of the probabilistic characteristics calculator 17;

Ки - сигнал з виходу задатчика 28 - константа, яка визначає початкове значення коефіцієнта передачі моделі об'єкта;Ky - signal from the output of the encoder 28 - a constant that determines the initial value of the transmission coefficient of the object model;

А: - сигнал з виходу задатчика 30 - константа, яка визначає бажаний вид перехідного процесу в основному контурі регулювання;A: - signal from the output of the encoder 30 - a constant that determines the desired type of transient process in the main regulation circuit;

Ор: - сигнал з виходу задатчика 31 - константа, яка визначає задане значення оцінки імовірнісної характеристики; ца - керуючий вплив регулятора 33 контуру масштабування оцінок імовірнісних характеристик; це - керуючий вплив з виходу блока логіки 25; дор- сигнал різниці оцінок дисперсій на виході алгебраїчного суматора 22; ую - скоригований сигнал оцінки дисперсії регульованої змінної об'єкта керування на виході третього блоку множення 20.Or: - signal from the output of the setter 31 - a constant that determines the set value of the assessment of the probability characteristic; tsa - the controlling influence of the controller 33 of the scaling circuit of estimates of probabilistic characteristics; this is the controlling influence from the output of the logic block 25; dor - the signal of the difference in variance estimates at the output of the algebraic adder 22; ую - the adjusted signal for estimating the dispersion of the regulated variable of the control object at the output of the third unit of multiplication 20.

Елементи, перераховані на схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, сполучені між собою наступним чином. Вихід першого задатчика 5 з'єднаний з першим входом першого алгебраїчного суматора 6, вихід якого з'єднаний з першим входом регулятора 1, а саме з першим входом першого блока множення 2. Вихід першого блока множення 2 з'єднаний з входом другої частини регулятора 3, вихід якого з'єднаний з входом об'єкта керування 4 та першим входом моделі об'єкта керування 7, а саме з входом інерційної частини моделі об'єкта керування 8. Вихід інерційної частини моделі об'єкта керування 8 з'єднаний з першим входом другого блока множення 9. Вихід об'єкта керування 4 з'єднаний з другим входом першого алгебраїчного суматора 6 та входом першого фільтра високої частоти 10. Вихід другого блока множення 9 з'єднаний з входом другого фільтра високої частоти 11.The elements listed on the diagram of the system that implements the proposed self-debug method are interconnected as follows. The output of the first encoder 5 is connected to the first input of the first algebraic adder 6, the output of which is connected to the first input of the regulator 1, namely to the first input of the first multiplication block 2. The output of the first multiplication block 2 is connected to the input of the second part of the regulator 3 , the output of which is connected to the input of the control object 4 and the first input of the control object model 7, namely to the input of the inertial part of the control object model 8. The output of the inertial part of the control object model 8 is connected to the first by the input of the second multiplication unit 9. The output of the control object 4 is connected to the second input of the first algebraic adder 6 and the input of the first high-frequency filter 10. The output of the second multiplication unit 9 is connected to the input of the second high-frequency filter 11.

Вихід першого фільтра високої частоти 10 з'єднаний з першим входом першого керованого ключа з пам'яттю 12 та з входом першого граничного детектора 23. Вихід другого фільтра високої частоти 11 з'єднаний з першим входом другого керованого ключа з пам'яттю 13 та з входом другого граничного детектора 24. Вихід першого граничного детектора 23 з'єднаний з першим входом блока логіки 25, а вихід другого граничного детектора 24 з'єднаний з другим входом блока логіки 25. Вихід блока логіки 25 з'єднаний з другим входом першого керованого ключа з пам'яттю 12 та з другим входом другого керованого ключа з пам'яттю 13. Вихід першого керованого ключа з пам'яттю 12 з'єднаний входом першого обчислювача імовірнісних характеристик 14, а саме з входом першого квадратора 15, вихід якого з'єднаний з входом першого фільтра низької частоти 16. Вихід другого керованого ключа з пам'яттю 13 з'єднаний входом другого обчислювача імовірнісних характеристик 17, а саме з входом другого квадратора 18, вихід якого з'єднаний з входом другого фільтра низької частоти 19. Вихід першого фільтра низької частоти 16 з'єднаний з першим входом третього блока множення 20, а вихід другого фільтра низької частоти 19 з'єднаний з першим входом четвертого блока множення 21. Вихід третього блока множення 20 з'єднаний з першим входом другого алгебраїчного суматора 22 та з першим входом четвертого алгебраїчного суматора 32. Вихід четвертого блока множення 21 з'єднаний з другим входом другого алгебраїчного суматора 22, вихід якого з'єднаний з входом регулятора 26 контуру самоналагодження коефіцієнта передачі моделі об'єкта. Вихід регулятора 26 з'єднаний з першим входом третього алгебраїчного суматора 27, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого задатчика 28. Вихід третього алгебраїчного суматора 27 з'єднаний з другим входом блока ділення 29 та з другим входом другого блока множення 9. Перший вхід блока ділення 29 з'єднаний з виходом третього задатчика 30, а вихід блока ділення 29 з'єднаний з другим входом першого блока множення 2.The output of the first high-pass filter 10 is connected to the first input of the first controlled key with memory 12 and to the input of the first limit detector 23. The output of the second high-pass filter 11 is connected to the first input of the second controlled key with memory 13 and with the input of the second limit detector 24. The output of the first limit detector 23 is connected to the first input of the logic block 25, and the output of the second limit detector 24 is connected to the second input of the logic block 25. The output of the logic block 25 is connected to the second input of the first controlled key with memory 12 and with the second input of the second controlled key with memory 13. The output of the first controlled key with memory 12 is connected to the input of the first calculator of probabilistic characteristics 14, namely to the input of the first squarer 15, the output of which is connected with the input of the first low-pass filter 16. The output of the second controlled key with memory 13 is connected to the input of the second calculator of probabilistic characteristics 17, namely to the input of the second quadrature 18, the output of which is connected with the input of the second low-pass filter 19. The output of the first low-pass filter 16 is connected to the first input of the third multiplication block 20, and the output of the second low-pass filter 19 is connected to the first input of the fourth multiplication block 21. The output of the third multiplication block 20 with is connected to the first input of the second algebraic adder 22 and to the first input of the fourth algebraic adder 32. The output of the fourth multiplication block 21 is connected to the second input of the second algebraic adder 22, the output of which is connected to the input of the controller 26 of the self-adjustment circuit of the transfer coefficient of the combined model object The output of the regulator 26 is connected to the first input of the third algebraic adder 27, the second input of which is connected to the output of the second setter 28. The output of the third algebraic adder 27 is connected to the second input of the division block 29 and to the second input of the second multiplication block 9. The first the input of the division block 29 is connected to the output of the third encoder 30, and the output of the division block 29 is connected to the second input of the first multiplication block 2.

Зо Вихід четвертого задатчика 31 з'єднаний з другим входом четвертого алгебраїчного суматора 32, вихід якого з'єднаний з входом регулятора 33 контуру масштабування оцінок імовірнісних характеристик. Вихід регулятора 33 з'єднаний з другим входом третього блока множення 20 та другим входом четвертого блока множення 21.The output of the fourth setter 31 is connected to the second input of the fourth algebraic adder 32, the output of which is connected to the input of the controller 33 of the scaling circuit of estimates of probabilistic characteristics. The output of the regulator 33 is connected to the second input of the third multiplication block 20 and the second input of the fourth multiplication block 21.

Пропонований спосіб здійснюється системою керування, структурна схема якої представлена на фіг. 1, у наступному порядку. Керуючий вплив и регулятора стабілізує на заданому значенні у регульовану змінну у об'єкта керування, компенсуючи вплив зовнішніх координатних збурень їк. У структурній схемі системи функцію стабілізації виконують регулятор 1, об'єкт керування 4, задатчик 5 і алгебраїчний суматор 6, зі своїми зв'язками, що утворюють основний контур регулювання.The proposed method is carried out by the control system, the structural diagram of which is shown in fig. 1, in the following order. The controlling influence of the controller stabilizes the controlled variable at the set value of the object of control, compensating for the influence of external coordinate disturbances. In the structural diagram of the system, the stabilization function is performed by regulator 1, control object 4, encoder 5 and algebraic adder 6, with their connections forming the main regulation circuit.

Для рішення багатьох практичних завдань об'єкт керування 4 можна описати передатною функцією:To solve many practical problems, control object 4 can be described by a transfer function:

К -K -

Мо (в)- 5 -ехр(і- то5)-Ко ММ (5) о ; 0) де Ко - коефіцієнт передачі об'єкта керування, То - постійна часу об'єкта керування при його апроксимації інерційною ланкою першого порядку, то - час запізнення в об'єкті керування, Мусі(в5) - інерційна частина передатної функції, а 5 - оператор Лапласа.Mo (v)- 5 - ekhr (i- to5)-Ko MM (5) o ; 0) where Ko is the transmission coefficient of the control object, To is the time constant of the control object when it is approximated by an inertial link of the first order, then is the delay time in the control object, Musi(v5) is the inertial part of the transfer function, and 5 - the Laplace operator.

Параметри регулятора 1 можуть бути розраховані по різних інженерних методиках.The parameters of regulator 1 can be calculated by various engineering methods.

Наприклад, згідно з |Копелович А.П. Инженерньсе методь рассчета при вьіборе автоматических регуляторов |Текст/уМ.:Гос.научно-техническое издательство литературь! по черной и цветной металлургии, 1960-1900 с., - С. 111), параметри ПІД-регулятора визначаються за відомими параметрами об'єкта керування (1): коефіцієнт передачі регулятора К, розраховується з виразу атFor example, according to A.P. Kopelovich An engineering method of calculation when selecting automatic regulators | Text/uM.: State scientific and technical publishing house on black and non-ferrous metallurgy, 1960-1900 p., - p. 111), the parameters of the PID controller are determined by the known parameters of the control object (1): the transfer coefficient of the controller K is calculated from the expression at

АТ-Ко кл час ізодрому - Ля Ото;AT-Co cl chas isodrome - La Oto;

Тро-б. то; час упередження - де А-, а, Б, с - константи, які визначають бажаний вид перехідного процесу.Tro-b then; bias time - where A-, a, B, c are constants that determine the desired type of transition process.

Якщо задатися значенням А?-, то коефіцієнт передачі регулятора 1 можна розрахувати з виразу 7If the value of A?- is set, then the transmission coefficient of regulator 1 can be calculated from expression 7

Кк - А" /Ко (2)Kk - A" /Ko (2)

За аналогією з (1) передатна функція моделі об'єкта керування представляється у виглядіBy analogy with (1), the transfer function of the control object model is presented in the form

Ум в)- т. ехрі тв) Ко УЧ в)Um c)- t. ehri tv) Ko UCH c)

Тт5 -1 (3) де Кт - коефіцієнт передачі моделі об'єкта керування, Тт - постійна часу моделі об'єкта керування при його апроксимації інерційною ланкою першого порядку, тт - час запізнення в моделі об'єкта керування, а М/ті(в) - інерційна частина передатної функції.Тт5 -1 (3) where Kt is the transmission coefficient of the model of the control object, Тt is the time constant of the model of the control object when it is approximated by the inertial link of the first order, тт is the delay time in the model of the control object, and M/ti( c) is the inertial part of the transfer function.

Змінний коефіцієнт передачі регулятора 1 реалізує перший блок множення 2, який множить сигнал похибки е- у-у на обчислений по залежності (2) поточний коефіцієнт передачі регулятора Ку.The variable transmission ratio of the regulator 1 implements the first multiplication block 2, which multiplies the error signal eu-u-y by the current transmission ratio of the regulator Ku calculated according to dependence (2).

Частина З регулятора реалізує інерційні складові алгоритму регулювання, наприклад, І - таPart C of the regulator implements the inertial components of the regulation algorithm, for example, I - and

Д - складові.D - components.

Спосіб, який заявляється, спрямований на самоналагодження коефіцієнта передачі регулятора К, при змінах коефіцієнта передачі об'єкта Коза рахунок підстроювання (наближення) до нього поточних значень коефіцієнта передачі Кт моделі об'єкта. При цьому передбачається, що: - зміни коефіцієнта передачі об'єкта Ко, що є по своїй суті параметричними збуреннями їз для системи регулювання, можуть суттєво змінюватися (в 2-5 раз у порівнянні з номінальним значенням), однак ці зміни носять низькочастотний характер і на інтервалі часу Т-(5-10)/е, де їс - частота зрізу системи, коефіцієнт передачі об'єкта Ко можна вважати квазістаціонарним; - параметри Т»о й то об'єкта квазістаціонарні й міняються несуттєво; - зовнішні координатні збурення (І), які впливають на об'єкт, носять випадковий характер, причому їх спектральний склад більш низькочастотний, ніж спектр коливань регульованої змінної у(|).The proposed method is aimed at self-adjustment of the transmission coefficient of the regulator K, in case of changes in the transmission coefficient of the Koza object, the account of adjusting (approaching) the current values of the transmission coefficient Kt of the object model. At the same time, it is assumed that: - changes in the transmission coefficient of the Ko object, which are essentially parametric disturbances of the system for the control system, can change significantly (by 2-5 times compared to the nominal value), however, these changes are of a low-frequency nature and on the time interval T-(5-10)/e, where ис is the cut-off frequency of the system, the transmission coefficient of the object Ko can be considered quasi-stationary; - parameters T»o of the object are quasi-stationary and change insignificantly; - external coordinate disturbances (I), which affect the object, are random in nature, and their spectral composition is more low-frequency than the spectrum of fluctuations of the regulated variable y(|).

Крім перерахованих раніше, інші блоки, представлені в структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб, призначені для визначення змінних значень коефіцієнта передачі Ко об'єкта керування й підстроювання (наближення до нього) значень коефіцієнта передачі Кт моделі.In addition to those listed earlier, other blocks presented in the structural diagram of the system that implements the proposed method are intended for determining the variable values of the transmission coefficient Ko of the control object and adjusting (approaching it) the values of the transmission coefficient Kt of the model.

Зо Модель об'єкта керування 7 по залежності (3) у структурній схемі системи, яка реалізує пропонований спосіб, складається з блоку 8 інерційної частини моделі об'єкта керування МУ/ті(в), що включає й ланку запізнення, і другого блока множення 9, який формує змінний коефіцієнт передачі Кт.З The model of control object 7 according to dependence (3) in the structural diagram of the system that implements the proposed method consists of block 8 of the inertial part of the control object model MU/ti(s), which includes both the delay link and the second multiplication block 9, which forms the variable transmission coefficient Kt.

У відповідності із способом, що заявляється, проводиться фільтрація регульованих змінних об'єкта керування і його моделі від низькочастотних складових, викликаних змінами збурюючих впливів на об'єкт керування. У структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, функцію фільтрації виконують фільтри 10, 11. У найпростішому випадку це диференціатори фільтри високої частоти, передатна функція яких ум (5)--- -In accordance with the claimed method, the adjustable variables of the control object and its model are filtered from low-frequency components caused by changes in disturbing influences on the control object. In the structural diagram of the system that implements the proposed self-adjustment method, the filtering function is performed by filters 10, 11. In the simplest case, these are differentiators high-frequency filters, the transfer function of which is um (5)--- -

Те 5-1 , (3 де Ти - постійна часу інерційної частини фільтра.Te 5-1 , (3 where Ti is the time constant of the inertial part of the filter.

Фільтри 10, 11 виключають із сигналів регульованих змінних з виходу об'єкта керуванняFilters 10, 11 are excluded from the signals of regulated variables from the output of the control object

У (0-У У 0 й з виходу його моделі Ут()-Ут я Ут (У постійні складові У, Ут на їхньому виході спостерігаються центровані сигнали Ут (У.U (0-U U 0 and from the output of his model Ut()-Ut i Ut (U constant components U, Ut are observed at their output centered signals Ut (U.

Далі, відповідно до способу, що заявляється, визначають знаки фільтрованих регульованих змінних У. Уто і, у випадку збігу цих знаків, продовжують обчислення на ковзному інтервалі часу поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних, обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик і обчислення коефіцієнта передачі регулятора по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта, а у випадку розбіжності знаків фільтрованих регульованих змінних оцінки імовірнісних характеристик та коефіцієнти передачі зберігають на попередньому рівні.Further, in accordance with the claimed method, the signs of the filtered regulated variables U. Uto are determined and, in the case of the coincidence of these signs, the calculation of the current estimates of the probabilistic characteristics of the filtered regulated variables, the calculation of the current value of the difference in the estimates of the probabilistic characteristics, and the calculation of the transfer coefficient are continued on a sliding time interval regulator according to the variable transmission coefficient of the object model, and in the case of a discrepancy between the signs of the filtered regulated variables, estimates of probabilistic characteristics and transmission coefficients are kept at the previous level.

У структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, цю функцію виконують перший 12 і другий 13 ключі з пам'яттю, перший 23 і другий 24 граничний детектор, а також блок логіки 25.In the structural diagram of the system that implements the proposed self-debug method, this function is performed by the first 12 and second 13 keys with memory, the first 23 and second 24 limit detector, as well as the logic block 25.

Знаки фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування У і його моделі Уті) визначають перший 23 і другий 24 граничний детектор по залежностях: 4-11 ущд2о св 1УтО2 0 -У) «о -1Уп Око (в)The signs of the filtered adjustable variables of the control object U and its model Uti) determine the first 23 and the second 24 limit detector according to the dependencies: 4-11 uschd2o sv 1UtO2 0 -U) «o -1Up Oko (in)

Блок логіки 25 формує керуючий вплив по залежності: 1, ві-віт -1 щЩ-Logic block 25 forms a controlling influence depending on: 1, vi-vit -1 shЩ-

О, 5і- віт --1 т . (6)O, 5i- vit --1 t. (6)

Перший 12 і другий 13 ключі з пам'яттю реалізують наступні залежності: р у,щ -1 соя Уто щі -1The first 12 and the second 13 keys with memory implement the following dependencies: r u,sh -1 soya Uto shchi -1

Яку -0 Уж ут" -0What -0 Uzh ut" -0

Щ то я-уди . . де У 0, /т попередні значення центрованих складових регульованих змінних об'єкта керування У і його моделі Ут до моменту переходу керуючого сигналу цї блоку логіки 25 зі значення одиниці в нуль.That's me. . where U 0, /t are the previous values of the centered components of the regulated variables of the control object U and its model Ut until the transition of the control signal of this logic block 25 from the value of one to zero.

У ті моменти часу, коли фільтровані регульовані змінні об'єкта керування і його моделі змінюються синфазно й знаки їх однакові, необхідно обчислювати значення оцінок їх - ді - НкЯ Ок Одтк - імовірнісних характеристик (тобто оцінки дисперсій ; ), тому що вони містять інформацію про поточні значення коефіцієнтів передачі об'єкта керування і його моделі. У такі моменти часу блок логіки 25 включає ключі 12, 13 сигналом керування ш-1 і обчислювачі 14, 17 - - - ді НкЯ Ок Одтк - - обчислюють поточні значення оцінок імовірнісних характеристик-дисперсій ; - В інші моменти часу, коли фільтровані регульовані змінні об'єкта керування і його моделі змінюються несинфазно й знаки їх неоднакові, інформація про поточні значення коефіцієнтів передачі об'єкта керування і його моделі спотворюється під впливом розбіжності параметрів об'єкта керування і його моделі, а також під впливом зовнішніх координатних збурень східчастого характеру. У такі моменти часу блок логіки 25 відключає ключі 12, 13 сигналом керування 1-0 і оцінки імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування і його й й не Ок Отк ' оду. моделі (оцінки дисперсій ; ) запам'ятовуються на попередньому рівні фільтрами низької частоти 16 і 19. Це підвищує точність подальшого визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування Кт при змінах коефіцієнта передачі Ко об'єкта керування.At those moments of time when the filtered adjustable variables of the control object and its models change in phase and their signs are the same, it is necessary to calculate the values of the estimates of their probabilistic characteristics (i.e. estimates of variances ; ), because they contain information about current values of the transfer coefficients of the control object and its model. At such moments of time, the logic block 25 includes keys 12, 13 of the sh-1 control signal and calculators 14, 17 - - - di НкЯ Ок Одтк - - calculate the current values of estimates of probabilistic characteristics-dispersions; - At other moments of time, when the filtered adjustable variables of the control object and its model change out of phase and their signs are not the same, information about the current values of the transfer coefficients of the control object and its model is distorted under the influence of the discrepancy between the parameters of the control object and its model, as well as under the influence of external coordinate disturbances of a stepped nature. At such moments of time, the logic unit 25 disables the keys 12, 13 with the control signal 1-0 and estimates of the probabilistic characteristics of the filtered adjustable variables of the control object and its and not Ok Otk ' od. models (estimates of variances ; ) are memorized at the previous level by low-pass filters 16 and 19. This increases the accuracy of further determination of the transmission coefficient of the model of the control object Kt when the transmission coefficient Ko of the control object changes.

Далі, згідно із способом, що заявляється, на ковзному інтервалі часу проводиться обчислення поточних оцінок імовірнісних характеристик фільтрованих регульованих змінних, зокрема, оцінок дисперсії. У структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, цю функцію виконують перший 12 і другий 13 обчислювачі оцінокFurther, according to the claimed method, the current estimates of the probabilistic characteristics of the filtered regulated variables, in particular, the variance estimates, are calculated on a sliding time interval. In the structural diagram of the system that implements the proposed self-correction method, this function is performed by the first 12 and the second 13 evaluation calculators

З0 імовірнісних характеристик. Центровані сигнали УС, Уті регульованої змінної об'єкта керування і його моделі з виходів фільтрів 10 і 11, проходять через перший 12 і другий 13 керовані ключі з пам'яттю, на виході яких формуються сигнали Ук) Й Ук. Ці сигнали подаються на перший 12 і другий 13 обчислювачі імовірнісних характеристик, до складу яких входять перший 15 і другий 18 квадратори, перший 16 і другий 19 фільтри низької частоти з передатною функцією Уме(в)-1лтив я), Відомо (див. (Куликов Е.И. Методь измерения случайньїх процессов (Гекст|/М.:"Радио и связь, 1986.-282 с, стр. 106), що на виході фільтрів . . б- р; ху У . . формуються оцінки дисперсій Ус. уп сигналів Ук (у і Утк(О на ковзному інтервалі часуZ0 probabilistic characteristics. Centered signals UC, Uti of the regulated variable of the control object and its model from the outputs of the filters 10 and 11 pass through the first 12 and the second 13 controlled keys with memory, at the output of which the signals Uk) and Uk are formed. These signals are fed to the first 12 and second 13 calculators of probabilistic characteristics, which include the first 15 and second 18 quadrators, the first 16 and second 19 low-pass filters with the transfer function Ume(v)-1ltiv i), Known (see (Kulikov E.I. The method of measuring random processes (Hekst|/M.: "Radio and communication, 1986.-282 p., p. 106), that at the output of the filters . . . . . . . . . . . . . . set of signals Uk (y and Utk(O) on a sliding time interval

Тос.-- Г/2. Значення інтервалу оцінювання Тос вибирається з діапазону Тос - (5-10)/с, де їв - частота зрізу системи регулювання.Tos.-- G/2. The value of the Tos evaluation interval is selected from the Tos range - (5-10)/s, where ate is the cut-off frequency of the regulation system.

Обчислення поточного значення різниці оцінок імовірнісних характеристик, як передбачає спосіб, який заявляється, у структурній схемі системи виконує алгебраїчний суматор 22, на входи якого подаються сигнали оцінок дисперсій, які масштабуються третім 20 і четвертим 21 блоками множення. На виході суматора 22 формується сигнал ДО різниці оцінок дисперсій сигналів Ук (у, Ук ( відповідно до виразу дО - ОА: ца -Осльюк МД,Calculation of the current value of the difference in estimates of probabilistic characteristics, as provided for by the claimed method, in the structural diagram of the system is performed by an algebraic adder 22, the inputs of which are supplied with signals of variance estimates, which are scaled by the third 20 and fourth 21 multiplication blocks. At the output of the adder 22, a signal is formed TO the difference in the estimates of the variances of the signals Uk (y, Uk ( according to the expression dO - OA: tsa -Osliuk MD,

де ча - масштабуючий коефіцієнт - керуючий вплив регулятора 33 контуру масштабування оцінок імовірнісних характеристик.where ча is the scaling factor - the controlling effect of the controller 33 of the scaling circuit of estimates of probabilistic characteristics.

В прототипі, базуючись на відомих залежностях (див. (Пугачев В.С. и др. Основь автоматического управления/Под ред. В.С. Пугачева|Текст|/М.: Гос. издательство физико- - . о; математической литературь, 1963. - 646 с., стр. 264), показано, що оцінки дисперсії У о. - 05 с. . и. . регульованої змінної у() та дисперсії Ут сигналу ут() її моделі пропорційні відповідно 2 квадрату коефіцієнта передачі об'єкта керування Ко та квадрату коефіцієнта передачі моделі 2 об'єкта керування Кт,In the prototype, based on known dependencies (see (V.S. Pugachev et al. Fundamentals of automatic control/Under the editorship of V.S. Pugacheva|Text|/M.: Gos. izdatelsto fiziko- - . o; matematicheskii literature, 1963. - 646 p., p. 264), it is shown that the estimates of the dispersion U o. - 05 p. . of the control object Ko and the square of the transfer coefficient of model 2 of the control object Kt,

На основі залежностей (7) в системі, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, центрований сигнал Ук з виходу першого керованого ключа з пам'яттю 12 пропорційний центрованому сигналу У регульованої змінної об'єкта керування у з виходу фільтра 10, а центрований сигнал Утк з виходу ключа 13 пропорційний центрованому сигналу регульованої змінної моделі об'єкта керування ут з виходу фільтра 11. Отже, різниця ЛО (8) 22 пропорційна Ко. Кл і тому, якщо спрямувати ДО до нуля, то при цьому Ко з Кт.Based on dependencies (7) in the system that implements the proposed self-tuning method, the centered signal Uk from the output of the first controlled key with memory 12 is proportional to the centered signal U of the adjustable variable of the control object y from the output of the filter 10, and the centered signal Utk from the output of the key 13 is proportional to the centered signal of the adjustable variable model of the control object ut from the output of the filter 11. Therefore, the difference LO (8) 22 is proportional to Ko. Kl and therefore, if you direct TO to zero, then Ko with Kt.

Згідно із способом, який заявляється, проводиться зміна коефіцієнта передачі моделі об'єкта Кт в напрямку зменшення значення різниці оцінок АЮ аж до нуля. У структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, цю функцію виконують регулятор 26 контуру самоналагодження коефіцієнта передачі Кт моделі об'єкта, наприклад зAccording to the proposed method, the transfer coefficient of the object model Kt is changed in the direction of decreasing the value of the difference in the AYU estimates down to zero. In the structural diagram of the system that implements the proposed self-adjustment method, this function is performed by the controller 26 of the self-adjustment circuit of the transfer coefficient Kt of the object model, for example with

ПІ-або ПІД-алгоритмом, суматор 27 і задатчик 28, який визначає початковий коефіцієнт передачі моделі об'єкта К". Параметри регулятора 26 розраховуються за рекомендаціями, як і для регулятора 1.by the PI or PID algorithm, the adder 27 and the encoder 28, which determines the initial transfer coefficient of the model of the object K". The parameters of the controller 26 are calculated according to the recommendations, as for controller 1.

Якщо на вхід регулятора 26 надходить не нульовий сигнал ДО, то він змінює свій керуючий вплив і через суматор 27, другий блок множення 9 змінює також і коефіцієнт передачі Кт моделі об'єкта доти, поки різниця ДО (8) на виході другого алгебраїчного суматора 22 не стане рівною нулю. При цьому фактично Кп х Ко.If a non-zero DO signal is received at the input of the controller 26, then it changes its controlling influence through the adder 27, the second multiplication block 9 also changes the transfer coefficient Kt of the object model until the difference DO (8) at the output of the second algebraic adder 22 will not become equal to zero. At the same time, in fact, Kp x Ko.

У структурній схемі системи, яка реалізує запропонований спосіб самоналагодження, обчислення коефіцієнта передачі регулятора 1 основного контуру по змінному коефіцієнту передачі моделі об'єкта виконує блок ділення 29 згідно з залежністю (2), на перший вхід якого надходить константа А: з виходу задатчика 30, а на другий вхід - поточне значення коефіцієнтаIn the structural diagram of the system that implements the proposed self-tuning method, the calculation of the transmission coefficient of the regulator 1 of the main circuit according to the variable transmission coefficient of the object model is performed by the division block 29 according to dependence (2), the first input of which receives the constant A: from the output of the encoder 30, and on the second input - the current value of the coefficient

Зо передачі Кт моделі об'єкта керування з виходу суматора 27.From the transmission of Kt of the model of the control object from the output of adder 27.

У відповідності із способом, що заявляється, оцінку імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування стабілізують на фіксованому значенні, для чого обчислюють поточне значення різниці між цією оцінкою й фіксованим значенням, перетворюють поточне значення різниці, наприклад, інтегрують, і множать на перетворену величину оцінку імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування, зменшуючи за рахунок цього значення різниці аж до нуля. У структурній схемі системи, що реалізує запропонований спосіб самоналагодження, ці функції виконують третій задатчик 31, четвертий алгебраїчний суматор 32, регулятор 33 масштабування оцінки імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування, наприклад, зIn accordance with the claimed method, the estimate of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable of the control object is stabilized at a fixed value, for which the current value of the difference between this estimate and the fixed value is calculated, the current value of the difference is transformed, for example, integrated, and multiplied by the transformed value estimation of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable of the control object, reducing due to this value the difference up to zero. In the structural diagram of the system that implements the proposed self-tuning method, these functions are performed by the third encoder 31, the fourth algebraic adder 32, the controller 33 for scaling the estimate of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable of the control object, for example, with

І-алгоритмом, і третій блок множення 20. Спільно ці блоки становлять контур стабілізації оцінки . о. . - В . . од. імовірнісної характеристики (оцінки дисперсії /Ує) фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування з виходу третього блоку множення 20 на фіксованому значенні 0, яке задається на . . ре . виході четвертого задатчика 31. Поточне значення оцінки 9 подається на вхід четвертого , , Арк-0 од, суматора 32, на виході якого формується різниця УЗ між цими сигналами. Регулятор 33 перетворює (наприклад, інтегрує) поточне значення різниці, формуючи керуючий вплив ца:by the I-algorithm, and the third block of multiplication 20. Together, these blocks constitute the contour of stabilization of the estimate. at. . - V. . unit of the probabilistic characteristic (estimates of variance /Ue) of the filtered adjustable variable of the control object from the output of the third unit of multiplication 20 at a fixed value of 0, which is set to . . re outputs of the fourth setter 31. The current value of the estimate 9 is fed to the input of the fourth , , Ark-0 od adder 32, at the output of which the difference between these signals is formed. The regulator 33 transforms (for example, integrates) the current value of the difference, forming the controlling influence of the AC:

І! 4AND! 4

Ча-- АбкаїCha-- Abkai

Ії о ; (9) де Т; - параметр налаштування регулятора 33, який розраховується за рекомендаціями, як і для регулятора 1.Ii about ; (9) where T; - the setting parameter of regulator 33, which is calculated according to the recommendations, as for regulator 1.

На величину ца у третьому блоці множення 20 множиться сигнал оцінки імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування ж що надходить із виходу першого фільтра низької частоти 16, тобтоIn the third multiplication block 20, the signal for evaluating the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable of the control object is multiplied by the amount tsa, which comes from the output of the first low-pass filter 16, i.e.

Од Охк'Ча дао)From Ohk'Cha Dao)

Щоб забезпечити симетрію оцінок імовірнісних характеристик фільтрованої регульованої змінної об'єкта керування і його моделі й не спотворити значення різниці ЛО, відповідно до способу, який заявляється, одночасно на перетворену величину ца з виходу регулятора 33 у четвертому блоці множення 21 множать і оцінку імовірнісної характеристики фільтрованої регульованої змінної моделі об'єкта керування.In order to ensure the symmetry of the estimates of the probabilistic characteristics of the filtered adjustable variable of the control object and its model and not to distort the value of the LO difference, according to the method that is claimed, at the same time, the estimate of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable model of the control object.

Стабілізація значень оцінок імовірнісних характеристик регулятором 33 поліпшує роботу контуру самоналагодження коефіцієнта передачі Кт моделі об'єкта при змінах коефіцієнта передачі Ко об'єкта керування. Зменшення коливань абсолютних значень оцінок дисперсій рук ;Stabilization of the estimated values of probabilistic characteristics by the regulator 33 improves the operation of the self-adjustment circuit of the transmission coefficient Kt of the object model when the transmission coefficient Ko of the control object changes. Reduction of fluctuations in the absolute values of hand dispersion estimates;

Оотк дозволяє регулятору 26 більш точно встановлювати коефіцієнт передачі Кт моделі, відслідковуючи зміни коефіцієнта передачі Ко об'єкта керування. Отже, підвищується точність визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування.Ootk allows the regulator 26 to more accurately set the transmission coefficient Kt of the model, monitoring changes in the transmission coefficient Ko of the control object. Therefore, the accuracy of determining the transfer coefficient of the model of the control object increases.

Як показали результати моделювання на ЕОМ спосіб, що заявляється, вирішує поставлену задачу - дозволяє підвищити точність визначення коефіцієнта передачі моделі об'єкта керування при змінах коефіцієнта передачі об'єкта керування й, як наслідок, підвищити точність підтримки регульованої змінної об'єкта керування на заданому значенні.As the results of computer simulation showed, the proposed method solves the task - it allows to increase the accuracy of determining the transmission coefficient of the control object model when the control object transmission coefficient changes and, as a result, to increase the accuracy of maintaining the adjustable variable of the control object at the specified values

Як випливає з фіг. 2, при впливі на об'єкт керування зовнішніх збурень випадкового характеру і лінійних змінах коефіцієнта передачі Ко(ї) і часу запізнення то(ї) в системі керування за прототипом точність самоналагодження коефіцієнта передачі Кт моделі об'єкта погіршується.As can be seen from fig. 2, when external disturbances of a random nature affect the control object and linear changes in the transmission coefficient Ko(s) and delay time to(s) in the control system according to the prototype, the accuracy of self-adjustment of the transmission coefficient Kt of the object model deteriorates.

Як наслідок, поступово збільшуються відхилення регульованої змінної у(ї) від заданого значення у. В системі керування за корисною моделлю усунутий вплив фазових зсувів фільтрованих регульованих змінних об'єкта керування і його моделі, які спотворюють значення оцінок імовірнісних характеристик. Стабілізація цих оцінок підвищує точність визначення поточних значень коефіцієнта передачі Кт моделі об'єкта. При цьому середньоквадратичне відхилення похибки регулювання основного контуру поліпшується від значення Ое-48,2 до значення бе-39 4.As a result, the deviations of the regulated variable y(s) from the given value y gradually increase. In the control system according to the useful model, the influence of phase shifts of the filtered adjustable variables of the control object and its model, which distort the value of estimates of probabilistic characteristics, is eliminated. Stabilization of these estimates increases the accuracy of determining the current values of the transmission coefficient Kt of the object model. At the same time, the root mean square deviation of the adjustment error of the main circuit improves from the value Ое-48.2 to the value бе-39 4.

Коо)Coo)

Claims

USEFUL MODEL FORMULA A method of self-adjustment of the controller transmission coefficient, which includes stabilization at a given value of the regulated variable of the control object, the transmission coefficient of which changes over time due to changes in the control action of the regulator, filtering of the regulated variables of the control object and its model from low-frequency components, caused by changes in disturbing influences on the control object, calculation on a sliding time interval of current estimates of probabilistic characteristics of the filtered adjustable variables of the control object and its model, calculation of the current value of the difference in estimates of probabilistic characteristics, a change in the transfer coefficient of the object model in the direction of decreasing the value of the difference estimates up to zero, calculation of the transfer coefficient of the regulator according to the variable transfer coefficient of the object model, which is distinguished by the fact that the signs of the filtered regulated variables are additionally determined and, in case of coincidence of these signs, the calculation is continued on the sliding time interval of the current estimates about the probabilistic characteristics of the filtered regulated variables, calculating the current value of the difference in the estimates of the probabilistic characteristics and calculating the transfer coefficient of the regulator according to the variable transmission coefficient of the object model, and in the case of a discrepancy in the signs of the filtered regulated variables, the estimates of the probabilistic characteristics and the transfer coefficients are kept at the previous level, while the estimate the probability characteristic of the filtered adjustable variable of the control object is stabilized at a fixed value, for which the current value of the difference between this estimate and the fixed value is calculated, the current value of the difference is transformed, for example, integrated, and the estimate of the probability characteristic of the filtered adjustable variable of the control object is multiplied by the transformed value , reducing the difference to zero due to this value, at the same time multiplying the estimate of the probabilistic characteristic of the filtered adjustable variable model of the control object by this transformed value.