Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2287847C1 - Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients - Google Patents

Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients Download PDF

Info

Publication number
RU2287847C1
RU2287847C1 RU2005111330/09A RU2005111330A RU2287847C1 RU 2287847 C1 RU2287847 C1 RU 2287847C1 RU 2005111330/09 A RU2005111330/09 A RU 2005111330/09A RU 2005111330 A RU2005111330 A RU 2005111330A RU 2287847 C1 RU2287847 C1 RU 2287847C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
block
unit
summing
Prior art date
Application number
RU2005111330/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005111330A (en
Inventor
Евгений Леонидович Ерёмин (RU)
Евгений Леонидович Ерёмин
Марина Сергеевна Капитонова (RU)
Марина Сергеевна Капитонова
Original Assignee
Амурский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Амурский государственный университет filed Critical Амурский государственный университет
Priority to RU2005111330/09A priority Critical patent/RU2287847C1/en
Publication of RU2005111330A publication Critical patent/RU2005111330A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2287847C1 publication Critical patent/RU2287847C1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: technical cybernetics.
SUBSTANCE: into known system additionally introduced are second and third adding blocks, and block for delaying for value equal to period of alternation of adjustment object parameters, while first input of second adding block is connected to output of first multiplexer, second input of second adding block is connected to output of delay block, output of second adding block is connected to input of third adding block and to input of delay block, second input of third adding block is connected to output of integrator, output of third adding block is connected to input of second multiplexer. System contains: adjustment object, block for setting coefficients, three adding blocks, integrator, two multiplexers, delay block.
EFFECT: possible stabilization of adaptive system if parameters are present on object, which represent periodical time functions.
1 dwg

Description

Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - периодически меняющиеся величины.The invention relates to technical cybernetics and can be used in control systems by objects whose parameters are periodically changing values.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система стабилизации [1, АС №1019400], содержащая блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель, объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход блока суммирования подключен к вторым входам первого и второго умножителей. Сигналы с выходов объекта регулирования поступают на соответствующие входы блока задания коэффициентов, который представляет собой блок умножителей. В блоке задания коэффициентов происходит умножение сигнала с каждого выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы блока суммирования, где складываются. Сигнал с выхода блока суммирования приходит на первый вход второго умножителя и на оба входа первого умножителя. В первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода блока суммирования на этот же сигнал. Сигнал с выхода первого умножителя поступает на вход интегратора, где интегрируется. Сигнал с выхода интегратора поступает на второй вход второго умножителя. Во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода блока суммирования на сигнал с выхода интегратора. Сигнал с выхода второго умножителя поступает на вход объекта регулирования.The closest technical solution to the proposed one is an adaptive stabilization system [1, AS No. 1019400], comprising a coefficient assignment unit, a summation unit connected in series, a first multiplier, an integrator, a second multiplier, a control object whose outputs are connected to the corresponding inputs of the coefficient assignment unit, inputs the summing unit is connected to the corresponding outputs of the coefficient setting unit, the output of the summing unit is connected to the second inputs of the first and second multipliers. The signals from the outputs of the regulatory object are supplied to the corresponding inputs of the coefficient setting block, which is a block of multipliers. In the unit for setting the coefficients, the signal is multiplied from each output of the regulatory object by a constant coefficient. The signals from the outputs of the coefficient setting block are supplied to the corresponding inputs of the summing block, where they are added. The signal from the output of the summing unit comes to the first input of the second multiplier and to both inputs of the first multiplier. In the first multiplier, the signal is multiplied from the output of the summing unit by the same signal. The signal from the output of the first multiplier is fed to the input of the integrator, where it is integrated. The signal from the output of the integrator goes to the second input of the second multiplier. In the second multiplier, the signal is multiplied from the output of the summing unit by the signal from the output of the integrator. The signal from the output of the second multiplier is fed to the input of the regulatory object.

Недостатком этой системы в случае наличия в объекте периодически изменяющихся параметров является неустойчивость положения равновесия.The disadvantage of this system in the presence of periodically changing parameters in the object is the instability of the equilibrium position.

Задачей изобретения является обеспечение асимптотической устойчивости положения равновесия системы при наличии в объекте периодически изменяющихся параметров.The objective of the invention is to provide asymptotic stability of the equilibrium position of the system in the presence of periodically changing parameters in the object.

Сущность изобретения состоит в том, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель, объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход блока суммирования подключен к вторым входам первого и второго умножителей, дополнительно введены второй и третий блоки суммирования и блок задержки на величину, равную периоду изменения параметров объекта регулирования, при этом первый вход второго блока суммирования соединен с выходом первого умножителя, второй вход второго блока суммирования - с выходом блока задержки, выход второго блока суммирования соединен с входом третьего блока суммирования и с входом блока задержки, второй вход третьего блока суммирования соединен с выходом интегратора, выход третьего блока суммирования соединен с входом второго умножителя.The essence of the invention lies in the fact that in a system containing a coefficient setting unit, a summing unit connected in series, a first multiplier, an integrator, a second multiplier, a control object whose outputs are connected to the corresponding inputs of the coefficient setting unit, the inputs of the summing unit are connected to the corresponding outputs of the task unit coefficients, the output of the summing block is connected to the second inputs of the first and second multipliers, the second and third summing blocks and the delay block are additionally introduced by an amount equal to the period of changing the parameters of the control object, while the first input of the second summing unit is connected to the output of the first multiplier, the second input of the second summing unit is connected to the output of the delay unit, the output of the second summing unit is connected to the input of the third summing unit and to the input of the delay unit, the second input of the third summing unit is connected to the output of the integrator, the output of the third summing unit is connected to the input of the second multiplier.

На фиг.1 представлена блок-схема системы. Система содержит объект регулирования 1, блок задания коэффициентов 2, первый блок суммирования 3, первый умножитель 4, интегратор 5, второй блок суммирования 6, блок задержки 7, третий блок суммирования 8, второй умножитель 9, y1, ..., ym - выходы объекта регулирования.Figure 1 presents a block diagram of a system. The system contains a regulation object 1, a coefficient setting block 2, a first summing block 3, a first multiplier 4, an integrator 5, a second summing block 6, a delay block 7, a third summing block 8, a second multiplier 9, y 1 , ..., y m - outputs of the regulatory object.

Объект регулирования описывается уравнениемThe object of regulation is described by the equation

Figure 00000002
Figure 00000002

где х - n-мерный вектор состояний объекта регулирования, A(t+T) и b(t+T) - матрица состояния и вектор управления соответственно, элементы которых являются периодическими функциями с периодом T, y - m-мерный вектор выходных координат объекта, L - матрица выхода, u - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее уравнениюwhere x is the n-dimensional state vector of the control object, A (t + T) and b (t + T) is the state matrix and control vector, respectively, whose elements are periodic functions with period T, y is the m-dimensional vector of the object’s output coordinates , L is the output matrix, u is the scalar control action satisfying the equation

Figure 00000003
Figure 00000003

где χ - настраиваемый коэффициент контура адаптации;where χ is a custom coefficient of adaptation loop;

α0 - m-мерный вектор коэффициентов блока задания коэффициентов 2, выбираемый из условия:α 0 - m-dimensional vector of coefficients of the unit for setting coefficients 2, selected from the condition:

Figure 00000004
- гурвицевый полином степени n-1 с положительным старшим коэффициентом (α(λ) - числитель передаточной функции объекта регулирования).
Figure 00000004
- Hurwitz polynomial of degree n-1 with a positive leading coefficient (α (λ) is the numerator of the transfer function of the control object).

Используя критерий гиперустойчивости Попова, можно показать, что алгоритм настройки, реализуемый комбинированным способом в виде:Using the Popov hypersensitivity criterion, it can be shown that the tuning algorithm implemented in a combined way in the form of:

χ=χ12 χ = χ 1 + χ 2

Figure 00000005
Figure 00000005

χ22(t-T)-h20*y)2,χ 2 = χ 2 (tT) -h 20 * y) 2 ,

где χ1 и χ2 - соответственно интегральная и периодическая составляющие алгоритма адаптации, h1, h2>0 - числа, обеспечивает асимптотическую устойчивость системы.where χ 1 and χ 2 are the integral and periodic components of the adaptation algorithm, h 1 , h 2 > 0 are numbers, respectively, provides the asymptotic stability of the system.

Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.

Сигналы с выходов объекта регулирования 1 поступают на соответствующие входы блока задания коэффициентов 2. В блоке задания коэффициентов 2 происходит умножение сигнала с i-го выхода объекта регулирования 1 на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов 2 поступают на соответствующие входы первого блока суммирования 3. Сигнал с выхода первого блока суммирования 3 приходит на второй вход второго умножителя 9 и на оба входа первого умножителя 4, сигнал с выхода первого умножителя 4 идет на вход интегратора 5 и на первый вход второго блока суммирования 6. Сигнал с выхода второго блока суммирования 6 идет на первый вход третьего блока суммирования 8 и на вход блока задержки 7, сигнал с выхода блока задержки 7 идет на второй вход второго блока суммирования 6. Сигнал с выхода интегратора 5 идет на второй вход третьего блока суммирования 8, выход третьего блока суммирования 8 соединен с вторым входом второго умножителя 9. Выход второго умножителя 9 идет на вход объекта регулирования 1.The signals from the outputs of the control object 1 are supplied to the corresponding inputs of the unit for setting the coefficients 2. In the block for setting the coefficients 2, the signal is multiplied from the i-th output of the object of regulation 1 by a constant coefficient. The signals from the outputs of the unit for setting the coefficients 2 are supplied to the corresponding inputs of the first summing unit 3. The signal from the output of the first summing unit 3 comes to the second input of the second multiplier 9 and to both inputs of the first multiplier 4, the signal from the output of the first multiplier 4 goes to the input of the integrator 5 and to the first input of the second summing unit 6. The signal from the output of the second summing unit 6 goes to the first input of the third summing unit 8 and to the input of the delay unit 7, the signal from the output of the delaying unit 7 goes to the second input of the second summing unit I 6. The signal from the output of the integrator 5 goes to the second input of the third summing unit 8, the output of the third summing unit 8 is connected to the second input of the second multiplier 9. The output of the second multiplier 9 goes to the input of the regulation object 1.

Технический результат заключается в возможности стабилизации адаптивной системы при наличии в объекте параметров, которые представляют собой периодические функции времени.The technical result consists in the possibility of stabilization of the adaptive system if the object has parameters that are periodic functions of time.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.This device can be implemented industrially based on a standard elemental base.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИTHE SOURCE OF INFORMATION

1. Авторское свидетельство СССР №1019400, кл. G 05 В 13/02, 1983 (прототип).1. USSR Copyright Certificate No. 1019400, cl. G 05 B 13/02, 1983 (prototype).

Claims (1)

Комбинированная адаптивная система управления для динамических объектов с периодическими коэффициентами, содержащая блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, а также последовательно соединенные второй умножитель, объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, входы блока суммирования подключены к соответствующим выходам блока задания коэффициентов, выход блока суммирования подключен к вторым входам первого и второго умножителей, отличающаяся тем, что в систему дополнительно введены второй и третий блоки суммирования и блок задержки на величину, равную периоду изменения параметров объекта регулирования, при этом первый вход второго блока суммирования соединен с выходом первого умножителя, второй вход второго блока суммирования - с выходом блока задержки, выход второго блока суммирования соединен с входом третьего блока суммирования и с входом блока задержки, второй вход третьего блока суммирования соединен с выходом интегратора, выход третьего блока суммирования соединен с входом второго умножителя.A combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients, comprising a coefficient assignment unit, a summing unit connected in series, a first multiplier, an integrator, and a second multiplier, a control object in series, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the coefficient setting unit, the inputs of the summing unit are connected to the respective outputs of the coefficient setting unit, the output of the summing unit is connected to the second inputs of the first and the second multiplier, characterized in that the second and third summing blocks and a delay block are added to the system by an amount equal to the period of change of the parameters of the control object, the first input of the second summing block connected to the output of the first multiplier, the second input of the second summing block with the output delay unit, the output of the second summing unit is connected to the input of the third summing unit and to the input of the delay unit, the second input of the third summing unit is connected to the output of the integrator, the output is third its summation block coupled to the input of the second multiplier.
RU2005111330/09A 2005-04-18 2005-04-18 Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients RU2287847C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111330/09A RU2287847C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111330/09A RU2287847C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005111330A RU2005111330A (en) 2006-10-27
RU2287847C1 true RU2287847C1 (en) 2006-11-20

Family

ID=37438226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111330/09A RU2287847C1 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2287847C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474858C1 (en) * 2012-02-28 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474858C1 (en) * 2012-02-28 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тихоокеанский государственный университет" Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005111330A (en) 2006-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2441266C1 (en) Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
RU2287847C1 (en) Combined adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
RU2450301C2 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag
RU2474858C1 (en) Combined adaptive control system for nonstationary dynamic objects with observer
RU2265873C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodical coefficients
US7304546B2 (en) Control loop filter
Simsek On generating functions for the special polynomials
RU2429516C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic factors and observer
RU2475798C1 (en) Combined robust control system for non-stationary dynamic objects
RU2210800C2 (en) Self-adjusting control system for objects with control delay
RU2427870C1 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients
RU2379735C2 (en) Robust control system
RU2281541C1 (en) Self-tuned control system for objects with delayed control
Reddy et al. A three species ecosystem comprising of two predators competing for a prey
RU2488155C1 (en) Adaptive control system for priori undefined objects with self-adjustment of dynamic corrector
RU2220433C2 (en) Tuning system for controlling objects with state delay and control delay
RU2530277C1 (en) Adaptive control system for priori unclassified objects of periodic action with time lagging
RU2540848C2 (en) Adaptive robust control system for apriori undefined nonstationary dynamic objects
RU2437136C2 (en) Self-adjusting control system for objects with control delay
RU2437137C2 (en) Self-adjusting control system for astatic objects with control delay
RU2528155C1 (en) Combined robust control system for apriori undefined dynamic objects for periodic action with observer
Viberti et al. An ecosystem with HTII response and predators’ genetic variability
RU192059U1 (en) A simulator of an adaptive-periodic system for nonlinear objects with a delay as in a control circuit with a self-adjusting block of dynamic correction
RU2294005C1 (en) Adaptive tracking system for objects with control lagging
RU2538295C1 (en) Adaptive control system with self-adjustment of dynamic corrector for a priori undefined objects with state delay

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070419