×
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 151-160 из 190.
10.01.2016
№216.013.9eee

Водоочиститель

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Водоочиститель для получения талой питьевой воды включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зоны: замораживания воды с кольцевой морозильной камерой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572323
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.01.2016
№216.013.9ef1

Смеситель

Изобретение относится к устройству для смешивания жидких и вязких материалов и может найти применение в химической, пищевой, фармацевтической, строительной и других отраслях промышленности. Смеситель содержит цилиндрический неподвижный корпус в виде стакана с крышкой с размещенным внутри него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572326
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.01.2016
№216.013.9f99

Устройство регулирования и управления топливоподачей газодизеля

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам регулирования и управления топливоподачей газодизеля. Предложено устройство регулирования и управления топливоподачей газодизеля, включающее газовую аппаратуру, воздухотрубопровод, воздушную 11 и газовую 7 заслонки, тяги управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572494
Дата охранного документа: 10.01.2016
27.01.2016
№216.014.bd64

Способ для переработки отходов пвх

Изобретение относится к области переработки вторичного сырья и предназначено для переработки отходов ПВХ (поливинилхлорида). Может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих пластмассы и их отходы. Техническим результатом, достигаемым при использовании способа по изобретению, является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573871
Дата охранного документа: 27.01.2016
27.01.2016
№216.014.c1fe

Генератор талой воды

Изобретение относится к устройствам для доочистки питьевой воды. Генератор талой воды включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде 1 зоны замораживания воды, вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, перехода воды из твердого состояния в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574056
Дата охранного документа: 27.01.2016
10.02.2016
№216.014.c207

Способ невзрывного разрушения горных пород и устройство для его осуществления

Изобретение относится к строительству и горному делу, может быть использовано при разделке негабаритов, разборке сооружений, отделении каменных блоков от массива при добыче строительного камня и кристаллического сырья и т.д. Способ невзрывного разрушения горных пород включает заполнение скважин...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574088
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.04.2016
№216.015.2c65

Водоочиститель

Изобретение может быть использовано для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой питьевой воды. Водоочиститель включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде (1) зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой (2), зону вытеснения примесей из льда и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579399
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d32

Способ получения индикаторной диаграммы для двигателей внутреннего сгорания косвенным путем

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для безразборной диагностики двигателей внутреннего сгорания. В предлагаемом изобретении измерения выполняются тензометрами сопротивления, установленными непосредственно на стержне шатуна и работающими при одинаковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579304
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2d51

Способ поиска неисправного блока в дискретной динамической системе на основе смены позиции входного сигнала

Изобретение относится к области контроля и диагностирования систем автоматического управления и их элементов. Предварительно регистрируют реакцию заведомо исправной дискретной во времени системы для дискретных тактов диагностирования с дискретным постоянным шагом на интервале наблюдения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579543
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2f79

Способ поиска неисправностей динамического блока в непрерывной системе на основе функции чувствительности

Изобретение относится к контролю и диагностированию систем автоматического управления и их элементов. Технический результат - уменьшение вычислительных затрат, связанных с реализацией моделей с пробными отклонениями параметров. Он достигается тем, что предварительно регистрируют реакцию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002580405
Дата охранного документа: 10.04.2016
+ добавить свой РИД