×
20.07.2013
216.012.5813

Результат интеллектуальной деятельности: АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при построении адаптивных систем управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы. Технический результат - расширение функциональных возможностей системы, т.е. обеспечение асимптотической устойчивости при управлении априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы. Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель и объект регулирования, дополнительно вводятся последовательный динамический корректор и функциональный блок, также из системы исключаются блок задания коэффициентов и блок суммирования, при этом выход объекта регулирования соединен с первым и вторым входами первого умножителя и вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом функционального блока и первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к первому входу последовательного динамического корректора, ко второму входу которого подключен выход функционального блока, выход последовательного динамического корректора соединен с входом объекта регулирования. 3 ил.
Основные результаты: Адаптивная система управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора, содержащая первый умножитель, интегратор, второй умножитель и объект регулирования, отличающаяся тем, что дополнительно введены последовательный динамический корректор и функциональный блок, при этом выход объекта регулирования соединен с первым и вторым входами первого умножителя и вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом функционального блока и первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к первому входу динамического корректора, вход функционального блока подключен к входу блока выделения модуля, выход которого соединен с первым вход блока суммирования, второй вход которого подключен к выходу задающего блока, выход блока суммирования соединен с вторым входом динамического корректора, первый вход динамического корректора подключен к первому входу блока суммирования, второй вход динамического корректора соединен со вторыми входами умножителей, первые входы которых подключены к выходам блоков суммирования (кроме последнего), выходы умножителей одновременно соединены с входами интеграторов и вторыми входами последующих блоков суммирования, выходы интеграторов подключены к вторым входам предыдущих блоков суммирования и к первым входам последующих блоков суммирования, выходы которых соединены с первыми входами блоков суммирования, выход последнего блока суммирования соответствует выходу динамического корректора, который соединен с входом объекта регулирования.

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при построении адаптивных систем управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самонастраивающаяся система управления (А.с. 1019400 СССР, Бюллетень открытий и изобретений. - 1983, №19, прототип), 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 соединен с первым и вторым входом первого умножителя и вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к входу объекта регулирования.

Однако недостатком данной системы является потеря работоспособности в случае управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами, относительный порядок передаточной функции которых превышает единицу.

Технической задачей, на решение которой направленно заявленное изобретение, является расширение функциональных возможностей системы, т.е. обеспечение асимптотической устойчивости при управлении априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы.

Решение поставленной задачи достигается за счет того, что в систему, содержащую блок задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель и объект регулирования, дополнительно вводятся последовательный динамический корректор и функциональный блок, также из системы исключаются блок задания коэффициентов и блок суммирования, при этом выход объекта регулирования соединен с первым и вторым входами первого умножителя и вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом функционального блока и первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к первому входу последовательного динамического корректора, ко второму входу которого подключен выход функционального блока, выход последовательного динамического корректора соединен с входом объекта регулирования.

За счет введения последовательного динамического корректора и функционального блока обеспечивается асимптотическая устойчивость адаптивной системы в случае управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, превышающим единицу.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена блок-схема системы управления; на фиг.2 изображена блок-схема функционального блока; фиг.3 иллюстрирует блок-схему последовательного динамического корректора. Система содержит: объект регулирования 1, первый умножитель 2, интегратор 3, второй умножитель 4, функциональный блок 5, последовательный динамический корректор 6, y - выходной сигнал объекта регулирования, χ - сигнал настройки адаптивного регулятора, - сигнал настраиваемого коэффициента динамического корректора, u - сигнал управления, - выходной сигнал последовательного динамического корректора.

Объект регулирования (OP) имеет относительный порядок ρ=(n-m)>1 и описывается с помощью передаточной функции

где s - комплексная переменная;

α(s) - гурвицев полином степени m;

β(s) - полином степени n с произвольным расположением корней;

αjj(ξ), βii(ξ) (j=0, 1, …, m; i=1, 2, …, n) - постоянные числа;

ξ - набор неизвестных параметров, принадлежащих некоторому известному множеству Ξ.

Последовательный динамический корректор (ПДК) состоит из k (k=ρ-1=(n-m)-1) последовательно соединенных быстродействующих упругих звеньев, каждое из которых описывается дифференциальным уравнением

где u(t), - соответственно входной и выходной сигналы упругого звена;

T>0 - постоянная времени;

- параметр, настаиваемый в соответствии с алгоритмом

где ψ0, ψ1>1 - некоторые числа;

χ(t) - настраиваемый коэффициент адаптивного регулятора, заданного соотношением

где y(t) - скалярный выход OP (1).

С помощью критерия гиперустойчивости В.М.Попова можно показать, что реализация алгоритма настройки адаптивного регулятора (4) в виде

где h0>0 - число; обеспечит асимптотическую устойчивость рассматриваемой системы управления.

Система функционирует следующим образом.

Скалярный сигнал y с выхода OP 1 подается на оба входа первого умножителя 2 и на второй вход второго умножителя 4, выходной сигнал первого умножителя 2 с соответствующим коэффициентом идет на вход и интегратора 3, выходной сигнал которого (χ) одновременно поступает на первый вход второго умножителя 4 и на вход функционального блока (ФБ) 5, сигнал и с выхода второго умножителя 4 идет на первый вход ПДК 6, на второй вход которого подается сигнал с выхода ФБ 5. Входной сигнал χ ФБ 5 (структурная схема представлена на фиг.2) поступает на вход блока выделения модуля 7, сигнал с выхода которого с соответствующим коэффициентом идет на первый вход блока суммирования 8, на второй вход блока суммирования 8 подается постоянный сигнал с выхода задающего блока 9, сигнал с выхода блока суммирования 8 поступает на выход ФБ 5.

Сигнал u с первого входа ПДК 6 (структурная схема представлена на фиг.3) идет на первый вход блока суммирования 101, сигнал со второго входа ПДК 6 одновременно подается на вторые входы умножителей 11h (h=1, 2, …, k), на первые входы которых поступает сигнал с выхода блоков суммирования 10h, выходные сигналы умножителей 11h одновременно поступают на входы интеграторов 12h и с соответствующими коэффициентами на вторые входы блоков суммирования 13h, выходные сигналы интеграторов 12h поступают на первые входы блоков суммирования 13h и на вторые входы блоков суммирования 10h, сигналы с выходов блоков суммирования 13r (r=1, 2, …, k-1) поступают на первые входы блоков суммирования 10f (f=2, 3, …, k), выходной сигнал блока суммирования 13k подается на выход ПДК 6, сигнал с выхода ПДК 6 поступает на вход OP 1.

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы, а именно - в обеспечении асимптотической устойчивости при управлении априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.

Адаптивная система управления для априорно неопределенных объектов с самонастройкой динамического корректора, содержащая первый умножитель, интегратор, второй умножитель и объект регулирования, отличающаяся тем, что дополнительно введены последовательный динамический корректор и функциональный блок, при этом выход объекта регулирования соединен с первым и вторым входами первого умножителя и вторым входом второго умножителя, выход первого умножителя подключен к входу интегратора, выход которого соединен с входом функционального блока и первым входом второго умножителя, выход второго умножителя подключен к первому входу динамического корректора, вход функционального блока подключен к входу блока выделения модуля, выход которого соединен с первым вход блока суммирования, второй вход которого подключен к выходу задающего блока, выход блока суммирования соединен с вторым входом динамического корректора, первый вход динамического корректора подключен к первому входу блока суммирования, второй вход динамического корректора соединен со вторыми входами умножителей, первые входы которых подключены к выходам блоков суммирования (кроме последнего), выходы умножителей одновременно соединены с входами интеграторов и вторыми входами последующих блоков суммирования, выходы интеграторов подключены к вторым входам предыдущих блоков суммирования и к первым входам последующих блоков суммирования, выходы которых соединены с первыми входами блоков суммирования, выход последнего блока суммирования соответствует выходу динамического корректора, который соединен с входом объекта регулирования.
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА
АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ АПРИОРНО НЕОПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С САМОНАСТРОЙКОЙ ДИНАМИЧЕСКОГО КОРРЕКТОРА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-11 из 11.
26.08.2017
№217.015.dd6a

Адаптивная система управления с фильтр-корректором для динамических объектов с периодическими коэффициентами

Комбинированная адаптивная система управления с фильтр-корректором (ФК) для динамических объектов с периодическими коэффициентами содержит объект регулирования, блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, ФК, n первых умножителей, n вторых умножителей, n вторых блоков суммирования, n...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624489
Дата охранного документа: 04.07.2017
Показаны записи 141-150 из 190.
27.10.2015
№216.013.881c

Прибор для измерения угловых параметров пил

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к измерению угловых параметров пил. Прибор для измерения угловых параметров пил включает основание, два поворотных сектора и крышку. Основание имеет подвижную ось, предназначенную для насадки, центрирования и базирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566447
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.8849

Гвоздь

Изобретение относится к строительной технике, а более конкретно к средствам крепежа тонколистовых материалов. Гвоздь включает шляпку, стержень, острие и фиксаторы, установленные на стержне, при этом фиксаторы выполнены в виде упругих лепестков, загнутых вверх в направлении шляпки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566492
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.8867

Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области буровзрывных работ. Способ формирования в рукав короткой комбинированной забойки взрывных скважин послойно, включающий формирование нижней засыпной части из инертных мелкодисперсных материалов высотой 1-2 диаметра скважины над воздушным промежутком и верхней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566522
Дата охранного документа: 27.10.2015
27.10.2015
№216.013.89e9

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с пистонным пусковым устройством

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566908
Дата охранного документа: 27.10.2015
10.11.2015
№216.013.8c2e

Устройство для изготовления подшипника скольжения намоткой

Изобретение относится к устройствам для изготовления намоткой слоистых армированных изделий из полимерных композиций и может быть использовано для изготовления подшипников скольжения. Устройство для изготовления подшипника скольжения методом намотки ленты армирующего материала с пропиткой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567493
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8c2f

Способ изготовления самосмазывающегося подшипника скольжения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных узлах трения. Способ изготовления самосмазывающегося подшипника скольжения заключается в том, что на внутренней поверхности металлической втулки нарезают кольцевые канавки с профилем в виде ласточкиного хвоста и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567494
Дата охранного документа: 10.11.2015
27.11.2015
№216.013.93cb

Способ автоматизированного составления схемы дорожно-транспортного происшествия

Изобретение относится к системам регулирования движения дорожного транспорта, а именно к способу автоматизированного составления схемы дорожно-транспортного происшествия. Способ автоматизированного составления схемы дорожно-транспортного происшествия включает фотосьемку и передачу на компьютер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569454
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9423

Водоочиститель получения талой питьевой воды

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды включает зону подачи воды, зону замораживания с морозильной камерой 1 и зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с отделяющим лед элементом, разделительные патрубки 2 для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569542
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.944b

Способ рекультивации поверхности хвостохранилища, содержащего токсичные отходы, с использованием фототрофных бактерий

Изобретение относится к рекультивации земель. Способ включает рыхление рекультивируемой поверхности грунтов на глубину 5-10 см, посев бобово-злаковой травосмеси, семян лиственницы и облепихи. Затем грунты обрабатывают биоактиватором (биологическим агентом), проводят оконтуривание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569582
Дата охранного документа: 27.11.2015
10.01.2016
№216.013.9eaf

Скважинный заряд переменного диаметра для рыхления горных пород

Изобретение относится к области буровзрывных работ и может быть использовано в различных отраслях, применяющих взрывное рыхление скальных массивов горных пород. Конструкция заряжаемой скважины включает воздушную полость и сформированный над ней заряд переменного диаметра. Заряд содержит два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572260
Дата охранного документа: 10.01.2016
+ добавить свой РИД