Адаптивная система регулирования многомерного объекта

(71) Сибирский орсного Знамени метститут им, СергоВсесоюзный научно л, У 31в, В.П,АвдеевСульман, С.К.КВ.И,Солодков одена Тр аллурги дового Кра еский инкидзе ивательский джони сслед и систем автом аерител ервых экстраполято од птации - с доло ка пе вых экстр оля входу второго сум му входу которого еть м шт бл г ход вт с вторым ходом я подклю срав из ьтр г о связан о а управления,лока адаптацииторого блока с дополн ьным блок щег о ЖК з ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕ проектныи институт а - зации и управления(56) .Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. М Машиностроение, 1974, с,214-2152. Авторское свидетельство СССР815713, кл. С 05 В 13/02,2,01,79 (54)(57)АДАТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОМЕРНОГО ОБЪЕКТА, содержащая объект управления, первый фильтр низкой частоты, последовательно включенные первый блок сравнения, обратную модель первого канала регулирования, второй блок сравнения, третий блок сравнения, второй Фильт близкой частоты, блок первых экстра - ,оляторов, блок четвертых элементов .равнения, блок первых масштабирую.цих элементов, первый сумматор, второй сумматор, первый исполнитель ный орган, третий Фильтр. низкой час тоты и первый блок задержки, последовательно включенные четвертый фильтр низкой частоты и второй масш табирующий блок, второй блок задержки, пятый блок сравнения, последовательно включенные шестой блок сравнения, первую модель первого ка нала регулирования н третий масштабирующий блок, первый блок адаптации, второй блок адаптации, блоктретьих элементов задержки, входыкоторых соединены с выходом пятогоблока сравнения, один выход - с первым входом шестого блока сравнения,остальные выходы - с вторыми входамиблока четвертых элементов сравнениявторой вход шестого блока сравненияподключен к выходу третьего блокасравнения, первый вход первого блока адаптации соединен с выходомвторого Фильтра низкой частоты, ос-.тальные входы - с выходами блок вого блока аданым входом бло Рторов, один выход блока перв кстраполяторов по ключе д н к второму матора, к третье- подключен выход ирующего блока, выа задержки соединен третьего блока срав ния и первым входом второго блок аптации,первый вход пятого блока чен к выходу третькой частоты, вход копервым входом объеквторой вход второго соединен с выходом равнения, а выход - с входом первого масштавыхад первого блока чен к второму входу торого блока сравнения, о т л и чщ а я с я тем, что, с целью повыения точности регулирования, вее введены первый, второй и тре(в) Ф,-св -Ео(где 4 иР в,а):ц (вв) -п (д); а,Ь и ив постоянйые велйчины,Для реализации выражения (7) на первый блок 50 адаптации поступают сигналы с выхода второго фильтра 48 низкой частоты и с выходов первых экстраполяторов 49, Выходной сигнал первого блока 50 адаптации поступает на дополнительный вход блока 49 первых экстраполяторов.Изменчивость характеристик объек та 1 управления по отношению к контролируемым внешним воздействиям учитывается путем адаптации пересчет- ного коэффициента Ещ второго масштабирующего блока 43, Для этого на 30 входы второго блока 44 адаптации подаются сигналы с выхода второго блока 46 задержки и с выхода второго блока 37 сравнения, Во втором блоке 44 адаптации реализуется, в част- з ности, процедура(вв (в ,)-в(в.)в,(в.",11 и,(в- )С 8) где- интервал времени интегрирования а - приращения первого контвЫв( ролируемого возмущения; аы- опорное значение оценок первого идеального управления, Выходной сигнал второго блока 44 адаптации поступает на до полнительный вход второго масштабирующего блока 43,При выработке второго управляющего воздействия по каналу регулирования с большим запаздыванием пред варительно исключаются из ошибки регулирования целевой выходной переменной эффекты первого управля 15сирующего звена, адаптацию Т можнопроизводить согласно законуЬ+ Г (,Е) (О- т (,Е)йоф ющего воздействия. С этой целью полезный сигнал с выхода третьего фильтра 35 низкой частоты подается на вход десятого блока 30 сравнения, где из п вычитается сигнал о его опорном значении, поступающий с выхода четвертого задатчика 29. Сигнал о полученной разности подается на вторую модель 31 первого . канала регулирования, на выходе которой получается сигнал об эффекте изменений первого управляющего воздействия. Выходной сигнал второй модели 31 первого канала регулирования вычитается в одиннадцатом блоке 34 сравнения иэ выходного сигнала первого блока 27 сравнения, тем самым из ошибки регулирования исключаются эффекты изменений первого управляющего воздействия.Аналогично выработке первого управляющего воздействия с помощью обратной модели 33 второго канала регулирования беэ учета запаздывания шестого блока 38 задержки, две - надцатого блока 39 сравнения и восьмого фильтра 63 низкой частоты определяются оценки идеального второго управления ц. (г.- Я с запазМдыванием на время С 2.С выхода двенадцатого блока 39 сравнения сигнал о з (Й - ,2) поступает на триМ гнадцатый блок 77 сравнения, где из него вычитается сигнал о корректировке второго управляющего воздействия ц по отклонениям первого и второгоконтролируемых возмущений 1от их опорных значений. Сигнал о до 2,рассчитывается следующим образом. Сигнал об изменениях контролируемого первого возмущения с выхода:четвертого фильтра 42 низкой частоты подается на вход десятого масштабирующего блока 64, в котором умножается на пересчетный коэффициент, пересчитывается в масштаб второго управляющего воздействия и подается через седьмой блок бб задержки на вход двенадцатого сумматора 67. Сигнал о контролируемом втором возмущении аналогично первому возмущению подается с четвертого входа объекта 1 управления на четырнадцатый блок 70 сравнения, где из него вычитается сигнал о его опорном значении, поступающий с выхода пятого задатчика 71. Далее сигнал подается через девятый фильтр 7217 1174низкой частоты и восьмой масштабирующий блок 73 на вход девятогоблока 75 задержки, где задерживаетсяна интервал времени Т, Сигнал свыхода девятого блока 75 задержкиподается на вход двенадцатогосумматора 67, где и суммируется ссигналом с выхода седьмого блока 66задержки, в Результате чего получается суммарная корректировка второго 10управления дц,(Т- Г 2) по отклонениямпервого и второго контролируемых воз -мущений,Выходной сигнал тринадцатого блока 77 сравнения о приведенном втором 15идеальном управлении обрабатываетсятак же, как и сигнал о приведенномпервом идеальном управлении. ДляЪэтого используются седьмой фильтр 79низкой частоты, блок 80 вторых экстра поляторов, блок 82 четырнадцатых элементов сравнения, блок 83 седьмыхмасштабирующих элементов и девятыйсумматор 88.Однако при определении приведенно го фактического второго управления его корректировка по контролируемым возмущениям рассчитывается иначе.Сигнал с выхода седьмого блока 66задержки поступает на вход третьего экстраполятора 68, в котором экстра- полируется на интервал времени(- с ), а затем поступает на вход одиннадцатого сумматора 76, где суммируется с выходным сигналом восьмого масштабирующего блока 73,На выходе одиннадцатого сумматора 76 получается сигнал о корректировке второго управления по контролируемым возмущениям на текущий момент времени, Этот сигнал и вычитается40 в четырнадцатом блоке 78 сравнения из полезного сигнала о фактическом втором управлении, идущего с выхода восьмого фильтра 63 низкой частоты. Полученный на выходе четырнадцатого45 блока 78 сравнения сигнал обрабатывается так же, как и при выработке первого управляющего воздействия. 901 18Для этого используются блок 84 де -сятых элементов задержки, пятнадцатый блок 85 сравнения, модель 86второго канала регулирования беэучета запаздывания, девятый масштабирующий блок 87,Выходной сигнал девятого сумматора 88 о втором приведенном экстраполированном управлении поступает навход десятого сумматора 89. где кнему подсуммируется сигнал с выходаодиннадцатого сумма 1 ора 76, в результате получается сигнал о второмуправляющем воздействии, которыйподается на второй исполнительныйорган 90 и далее на второй управляющий вход объекта 1 упРавления.Изменчивость статистических характеристик оценок второго идеальногоуправления учитывается с помощьюшестых блоков 81 адаптации, а изменчивость статистических характеристик корректировок второго управле-ния по отклонениям контролируемогопервого возмущения - с помощью пятогоблока 69 адаптации, Функционированиепятого 69 и шестых 81 блоков адаптации осуществляется аналогично выражениям (6) и (7),Изменчивость характеристик объекта 1 управления по отношению к первому и второму контролируемым возмущениям учитывается с помощью третьего 74 и четвертого 65 блоков адаптации. Функционирование этих блоковадаптации описывается аналогично выражениям (8) и (9),Применение предлагаемой адаптивной системы прогнозирующего регулирования на доменных печах позволит(по результатам имитационного моделйрования) получить экономическийэффект порядка 300 тыс,руб. в годна одну доменную печь большого объема за счет увеличения ее производительности на 17, экономии удельного расхода кокса на 3 кг на тоннучугуна, повышения степени стабилизации химсостава чугуна на 203.1174901 Составитель А.ЛащевГратилло Техред Т.Дубинчак Коррек Шекм едакт ираж 86 венного тений и ж, Р"Патент", г. Узгород, ул. Проектная, 4 Фили акаэ 5185/49ВНИИПИ ГосудаРпо делам изоб 113035, Москва 3 Подписноекомитета СССРоткрытийаушсИЙя наб д. 4/5тий эадатчики, третиУ сумматор, третий, четвертый, пятый и шестые блоки адаптации, седьмой блок сравнения, последовательно включенные четвертый сумматор, пятый фильтр низкой частоты, восьмой блок сравнения, первый детектор знака, четвертый блок задержки, первый блок умножения пятыи сумматор шестои Фильтр низкой частоты, четвертый масштабирующий блок, шестой сумматор и второй блок умножения, последовательно включенные первый интегратор, пятый масштабирующий блок и седьмой сумматор, последовательно включенные девятый блок сравнения, второй детектор знака, пятый блок задержки и третий блок умножения, последовательно включенные второй интегратор, шестой масштабирующий блок, восьмой сумматор и четвертый блок умножения, последовательно включенные четвертый задатчик десятый блок сравнения, вторая модель первого канала регулирования, одиннадцатый блок сравнения, обратная модель второго канала регулирования, двенадцатый блок сравнения, тринадцатый блок сравнения, седьмой фильтр низкой частоты, блок вторых экстраполяторов, блок четырнадцатых элементов сравнения, блок седьмых масштабирующих элементов, девятый сумматор, десятый сумматор, второй исполнительный орган восьмой фильтр низкой частотыи шестой блок задержки, последовательно включенные пятый эадатчик, четырнадцатый блок сравнения, девятый фильтр низкой частоты, восьмой масштабирующий блок, оциннадцатый сумматор, четырнадцатый блок сравнения блок шестых элементов задержки, пятнадцатый блок сравнения, модель второго канала ре.гулирования и девятый масштабирующий блок, последовательно включенные десятый масштабирующий блок, седьмой блок задержки, третий экстраполятор, одиннадцатый масштабирующий блок, восьмой блок задержки и шестнадцатый блок сравнения, последовательно включенные девятый блок задержки и двенадцатый сумматор, причем первый выход объекта управления связан с первым входом девятого блока сравнения и через последова.ельио вкдюченные третий сумма тор и первый Фильтр низкой частоты - с вторым входом девятого блока сравнения и первым входом первого оло= ка сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго задатчи- . ка, второй выход объектауправления подключен к первому входу четвертого сумматора и через восьмой блок сравнения - к входу первого интегратора и к второму входу седьмого сумматора, выход которого соединен через второй блок умножения с вторым входом четвертого сумматора, выход первого детектора знака соединен с вторым входом первого блока умножения, выход второго детектора знака - с вторым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к второму входу пятого сумматора, выход первого эадатчика через последовательно соединенные шестой сумматор и четвертый блок умножения подключен к входу третьего сумматора, выход девятого блока сравнения - к входу второго интегратора и к второму входу восьмого сумматора, выход первого блока сравнения - к второму входу одиннадцатого блока сравнения, выход третьего фильтра низкой частоты - к второму входу десятого блока сравнения, выход третьего эадатчика подключен через последовательно соединенные седьмой блок сравнения и четвертый фильтр низкой частоты к входу десятого масштабируюшего блока, второй вход объекта управления соединен с входом седьмого блока сравнения, выход второго масштабирующего блока через шестнадцатый блок сравнения соединен с входом второго блока задержки, с вторым входом второго сумматора и с вторым входом пятого блока сравнения, выход двенадцатого блока сравнения подключен к первым входам третьего и четвертого блоков адаптации, выход седьмого блока задержки подключен к второму входу двенадцатого сумматора, к второму входу четвертого блока адаптации и к первому входу пятого блока адаптации, второй вход третьего блока адаптации соединен с выходом девятого блока задержки, а выход - с дополнительным входом восьмого масштабирующего блока, выход четвертого блока адаптации - с дополнительным, входом десятого масштабирующегоблока, выход пятого блока адаптации -1174901 20 с дополнительным входом третьегоэкстраполятора, выход которого связанс вторым входом пятого блока адаптации и через одиннадцатый сумматор - с входом десятого сумматора,выход двенадцатого сумматора - с вторым входом тринадцатого блока сравнения, выход второго исполнительного,органа связан с третьим входом объекта управления, выход четырнадцатого блока сравнения - с четвер,тым входом объекта управления, выход восьмого фильтра низкой частоты - с вторым входом четырнад;цатого блока сравнения, выход тринадцатого блока сравнения - с вто 1Изобретение относится к областиавтоматического управления и регу-,лирования и может быть использовано для построения систем управлениятехническими объектами, содержащихзначительные запаздывания и подверженных влиянию контролируемых инеконтролируемых возмущений, характеристики которых изменяются наинтервале времени запаздывания, ОДинамика рассматриваемого класса объектов достаточно хорошо аппроксимируется операторомр/фУр)- , е О,(р)и 1;: г,., е,.Б3коэффициенты усиления К и постоян 3ные времени Т , ; которого незначительно измейяются в течение длительности переходного процесса иимеют различные значения для отдельных каналов; Б, ыщ - регулирующие воздействия и контролируемыевозмущения; У - целевая выходнаяпеременная объекта управления. Кроме того, измеряются косвенные выходные переменные объекта управления, коррелированные с целевой выходной переменной,Примером такого рода объектов слу- ЗО жат современные доменные печи. Целевой выходной переменной здесь является, в частности, содержание кремния в чугуне; косвенной выходной перым входом пятнадцатого, блока сравнения, выходы блока десятых элементов задержки - с вторыми входами блока семнадцатых элементов сравнения, первый вход шестых блоковадаптации соединен с выходом седьмого фильтра низкой частоты, вторыевходы - с выходами блоков вторыхэкстраполяторов, выходы шестыхблоков адаптации - с дополнительными входами блока вторых экстраполяторов, один из выходов которыхподключен к второму входу .девятого сумматора, к третьему его входуподключен выход девятого масштабирующего блока,ременной - содержание окиси углерода в колошниковом газе, Канал регулирования "Изменение содержаниякокса в подачу - изменение содер-,жания кремния в чугунехарактеризуется временем чистого запаздыванияпорядка шести часов, постояннойвремени инерции - четырех часов. Такими же параметрами характеризуется и канал по контролируемому возмущению (изменению влажностикокса)с выходом на содержание кремния вчугуне. Канал регулирования "Изменение влажности дутья - изменениесодержания кремния в чугунеч имеетвремя чистого запаздывания порядканескольких минут и постоянную времени инерции порядка трех часов. Характеристики по каналу контролируемого возмущения (температуре дутья)имеют примерно такие же численныезначения. Целью управления является обеспечение инвариантности целевой выходной переменной (регулируемой координаты) от контролируемых и неконтролируемых внешних воздействий,Известны регуляторы с косвенным измерением и прогнозированием неконтролируемых возмущений,.включающие обратные модели объектов регулирования, блоки задержки, экстраполяторы и блоки сравнения 11.з 1174901 4Однако такие регуляторы не обеспечивают высокой точности регулирования из-за того что в них не учитываются в явном видеконтролируемыевозмущения, а также различие динамиче-ских характеристик по отдельным каналам регулирования и возмущений,Наиболее близким к изобретениюявляется прогнозирующий ретулятор, 1 Осодержащий последовательно включенные первый блок сравнения, первыйфильтр низкой частоты, обратнуюмодель объекта без запаздывания,второй блок сравнения, третий блоксравнения, второй фильтр низкой частоты, первый экстраполятор, первыйсумматор, исполнительный органтретий фильтр низкой частоты и пер -вый блок задержки, выход которогоподключен к второму входу второгоблока сравнения, последовательно соединенные четвертый фильтр низкой частоты, первый масштабирующий блоквторой блок задержки, подключенныйсвоим выходом к второму входу третьего блока сравнения, последовательносоединенные вторые экстраноляторы,четвертые блоки сравнения, вторыемасштабирующие блоки выходы кото 9ЗОрых подключены к входам второго сумматора, входы вторых экстраголяторовсоединены с выходом второго фильтранизкой частоты, а выход второго сумматора - с одним из входов первогосуш 1 атора, последовательно соединенные пятый блок сравнения, ин рционное звено первого порядка, третиймасштабирующий блок, выход которогосоединен с одним из входов второго4 бблока суммирования шестой блоксравнения, подключенный своими входами к выходу третьего Фильтра низкойчастоты и выходу первого масштабирующего блока, который соединен также с одним из входов первого сумматора, третьи блоки задержки, входыкоторых соединены с выходом шестогоблока сравнения, выход последнегоиэ третьих блоков задержки подключен к входу пятого блока сравнения,выходы остальных - к входам четвертых блоков сравнения за исключениемпервого из них, вход которого соединен с выходом пятого блока сравнения,второй вход пятого блока сравнениясоединен с выходом третьего блокасравнения, последовательно включенные четвертые блоки задержки, седьмйе блоки сравнения и первые блоки адаптации, выход первого из которых соединен дополнительным входом первого экстраполятора, выходы остальныхс дополнительными входами вторыхэкстраполяторов, вторые входы седьмыхблоков сравнения соединены с выходомвторого фильтра низкой частотъ, входпервого из четвертых блоков задержки - с выходом первого экстраполятора, входы остальных четвертых блоков задержки - с выходом первого экстраполятора, входы остальных четвер -тых,блоков задержки - с выходами вторых экстраполяторов, выход первого блока задержки соединен также черезвосьмой блок сравнения и второй блок адаптации с дополнительным входсмпервого масштабирующего блока, второй вход восьмого блока сравненияподключен к выходу второго блокасравнения 21Недостатком известного прогнозирующего регулятора является низкаяточность регулирования, обусловленная тем, что не учитывается различие динамических характеристик поотцельным каналам регулированияи возмущений, а также не используется косвенная выходная переменнаяобъекта управления,Целью изобретения является повышение точности регулирования,Поставленная цель достигается тем, что в адаптивную систему регулирования многомерного объекта, соСдержащую объект управления, первый фильтр низкой частоты последовательно включенные первый блок сравнения, обратную модель первого канала регулирования, второй блок сравнения, т; етий блок сравнения, второй фильтр низкой частоты, блок первых экстраполяторов, блок четвертых элементов сравнения, блок первых масштабирующих элементов, первый сумматор, второй сумматор, первый исполнительный орган, третий фильтр низкой частоты и первый, блок задержки, последовательно включенные четвертый фильтр низкой частоты и второй масштабирующий блок, второй блок задержки, пятый блок сравнения, последовательно включенные шестой блок сравнения, первую моцель первого канала регулирования итретий масштабирующий блок, первый блок адаптации, второй блок1 О 15 20 30 адаптации, блок третьих элементовзадержки, входы которых соединеныс выходом пятого блокасравнения,один выход - с первым входом шесто 5го блока сравнения, остальные выходы - с вторыми входами блокачетвертых элементов сравнения, второй вход шестого блока сравненияподключен к выходу третьего блокасравнения, перый вход первогоблока адаптации соединен с выходомвторого фильтра низкой частоты,остальные входы - с выходами блокапервых экстрапоцяторов, выходпервого блока адаптации - с дополнительным входом блока первыхэкстраполяторов, один выход блокапервых экстраполяторов подключен квторому входу второго сумматора,к третьему входу которого подключенвыход третьего масштабирующего блока, выход второго блока задержкисоединен с вторым входом третьегоблока сравнения и первым входом второго блока адаптации, первый входпятого блока сравнения подключен квыходу третьего фильтра низкойчастоты, вход которого связан спервым входом объекта управления,второй вход второго блока адаптациисоединен с выходом второго блокасравнения, а выход - с дополнительным входом первого масштабирующегоблока выход первого блока задержУ35ки подключен к второму входу второ -го блока сравнения, введены первый,второй и третий задатчики, третийсумматор, третий, четвертый, пятыйи шестые блоки адаптации, седьмой40блок сравнения, последовательновключенные четвертый сумматор, пятый фильтр низкой частоты, восьмойблок сравнения, первый детекторзнака, четвертый блок задержки,45первый блок умножения, пятый сумматор, шестой фильтр низкой частоты,четвертый масштабирующий блок, шестой сумматор и второй блок умножения,последовательно включенные первый50интегратор, пятый масштабирующийблок и седьмой сумматор, последовательно включенные девятый блок сравнения, второй детектор знака, пятыйблок задержки и третий блок умножения, последовательно включенныевторой интегратор, шестой масштабирующий блок, восьмой сумматор и четвертый блок умножения, последовательно включенные четвертый задатчик, десятый блок сравнения., вторая модель первого канала регулирования, одиннадцатый блок сравнения,обратная модель второго канала регулирования, двенадцатый блок сравнения, тринадцатый блок сравнения,седьмой фильтр низкой частоты, блоквторых экстраполяторов, блок четырнадцатых элементов сравнения, блокседьмых масштабирующих элементов,девятый сумматор, десятый сумматор,второй исполнительный орган, восьмой фильтр низкой частоты и шестойблок задержки, последовательновключенные пятый задатчик, четырнадцатый блок сравнения, девятыйфильтр низкой частоты, восьмоймасштабируюций блок, одиннадцатыйсумматор, четырнадцатый блок сравнения, блок шестых элементов задержки,пятнадцатый блок сравнения,модель второго канала регулированияи девятый масштабирующий блок,последовательно включенные десятый масштабирующий блок, седьмойблок задержки, третий экстраполятор, одиннадцатый масштабирующийблок, восьмой блок задержки и шестнадцатый блок сравнения, последовательно включенные девятый блок задержки и двенадцатый сумматор, причем первый выход объекта управления связан с первым входом девятогоблока сравнения и через последовательно включенные, третий сумматори первый фильтр низкой частоты - свторым входом девятого блока сравнения и первым входом первого блокасравнения, второй вход которого подключен к выходу второго задатчика,второй выход объекта управления подключен к первому входу четвертогосумматора и через восьмой блок сравнения - к входу первого интегратораи к второму входу седьмого сумматора, выход которого соединен черезвторой блок умножения с вторым входом четвертого сумматора, выход первого детектора знака соединен с вторым входом первого блока умножения,выход второго детектора знака - свторым входом третьего блока умножения, выход которого подключен квторому входу пятого сумматора,выход первого задатчика через последовательно соединенные шестой сумматор и четвертый блок умноже 11 И 901ния подключен к входу третьегосумматора, выход девятого блока сравнения - к входу второго интегратора и к второму входу восьмого сумматора, выход. первого блока сравнения-к второму входу одиннадцатогоблока сравнения, выход третьего фильтра низкой частоты - к второму входудесятого блока сравнения, выходтретьего задатчика подключен через 1 Опоследовательно соединенные седьмойблок сравнения и четвеРтый фильтрнизкой частоты к -входу десятогомасштабирующего блока, второй входобъекта управления соединен с входом 15седьмого блока сравнения, выход второго масштабирующего блока черезшестнадцатый блок сравнения соединен с входом второго блока задержки, с вторым входом второго сумматора и с вторым входом пятого блокасравнения, выход двенадцатого блокасравнения подключен к первым входамтретьего и четвертого блоков адаптации, выход седьмого блока задержки д 5подключен к второму входу двенадцатого сумматора, к второму входучетвертого блока адаптации и к первому входу пятого блока адаптации,второй вход третьего блока адап Отации соединен с выходом девятогоблока задержки. а выход - с дополнительным входом восьмого масштабирующего блока, выход четвертогоблока адаптации - с дополнительным3,входом десятого масштабирующего бло- "ка, выход пятого блока адаптации -с дополнительным входом третьегоэкстраполятора, выхоц которогосвязан с вторым входом. пятогоблОка адаптации и через оциннадцатыйсумматор - с входом десятого сумматора, выход двенадцатого сумматора - с вторым входом тринадцатогоблока сравнения, выход второго исполнительного органа связан с,третьим входом объекта управления, вход,четырнадцатого блока сравнения - счетвертым входом объекта управления.выход восьмого фильтра низкой частоты - с вторым входом четырнадцато Ого блока сравнения, выход тринадцатого блока сравненич - с вторым входом пятнадцатого блока сравнениявыходы блока десятых элементов задержки - с вторыми входами блока 55семнадц"тых элементов сравнения,первый в-од шестых блоков адаптации соединен с выходом седьмого фильтра низкой частоты, вторые входы - с выходами блоков вторых зкстраполяторов, выходы шестых блоковадаптации с дополнительными входами блока вторых экстраполяторов,один из выходов которых подключенк второму входу девятого сумматора,к третьему его входу подключен выходдевятого масштабирующего блока,Предлагаемая адаптивная системапрогнозирующего регулирования объекта имеет два канала регулирования,Первый канал регулирования имеетпо сравнению с вторым меньшее времязапаздывания. Бремя запаздывания поканалу первого возмущения такжеменьше, чем по каналу второго воз -мущения, Но аналогии с предлагаемой системой могут быть построенысистемы регулирования и для большего числа управляющих воздействийи контролируемых возмущений,На чертеже приведена блок-схемапредлагаемой системы регулирования,где 11(С) и У (С) - первое и второеуправляющие воздействия в С ый момент времени; 1(С) и у(С)первое и второе контролируемыевозмущения," У(С) - целевая выходнаяпеременная; х(С) - косвенная выходнаяпеременная; 1(С) - неконтролируемоевозмущение,адаптивная система регулирования многомерного объекта содержит объект 1 управления, четвертый сумматор 2, пятый фильтр 3 низкой частоты, восьмой блок 4 сравнения, первьгй детектор 5 знака, четвертый блок 6 задержки, первый 7 и второй 8 блоки умножения, седьмой сумматор 9, пятый масштабирующий блок 10, первый интегратор 11, первый задатчик 12, шестой сумматор 3, четвертый масштабирующий блок 14, шестой фильтр 15 низкой частоты, пятый сумматор 16, четвертый блок 1 умножения, восьмой сумматор 18, шестой масштабирующий блок 19, второй интегратор 20, третий сумматор 21, первый фильтр 22 низкой частоты, девятый блок 23 сравнения, второй детектор 24 знака, пятый блок 25 задержки, третйй блок 26 умножения, первый блок 27 сравнения, второй 28 и четвертый 29 задатчики, десятый блок 30 сравнения, вторую модель 31первого канала регулирования, обратную модель 32 первого канала ред х ы(С) =я 5 дп дх (С) 9 117490гулирования,обратную модель 33 второго канала регулирования, одиннадцатый блок 34 сравнения, третийФильтр 35 низкой частоты, первый блок36 задержки, второй блок 37 сравнения,шестой блок 38 задержки, двенадцатый блок 39 сравнения, третий задатчик 40, седьмой блок 41 сравнения,четвертый Фильтр 42 низкой частоты,второй масштабируюпийблок 43, второй Облок 44 адаптации, шестнадцатыйблок 45 сравнения, второй блок 46 задержки, третий блок 47 сравнения,второй Фильтр 48 низкой частоты,блок 49 первых экстраполяторов, 5первые блоки 5 Г адаптации, блок 51четвертых элементов сравнения, блок52 вторых масштабирующих элементов,первый сумматор 53, третий масштаби -рующий блок 54, первую модель 55первого канала регулирования, шестойблок 56 сравнения, блок. 57 третьихэлементов задержки, пятый блок 58сравнения, восьмой блок 59 задержки,одиннадцатый масштабирующий блок60, второй сумматор 61, первый исполнительный орган 62, восьмой Фильтр63 низкой частоты, десятый масштабирующий блок 64, четвертый блок65 адаптации, седьмой блок бб задержки, двенадцатый сумматор 67,третий экстраполятор 68, пятыйблок 69 адаптации, четырнадцатыйблок 70 сравнения, пятый задатчик 71девятый Фильтр 72 низкой частоты,восьмой масштабирующий блок 73,третий блок 74 адаптации, девятыйблок 75 задержхи, одиннадцатыйсумматор 76, тринадцатый блок 77сравнения, четырнадцатый блок 78сравнения, седьмой фильтр 79 низкой40частоты, блок 80 вторых экстраполяторов, шестые блоки 81 адаптации,блок 82 четырнадцатых элементовсравнения, блок 83 седьмых масштабирующих элементов, блок 84 шестых45элементов задержки, пятнадцатый блок85 сравнения, модель 86 второго канала регулирования, девятый масштабирующий блок 87, девятый сумматор 88,десятый сумматор 89, второй испол -нительный орган 90.Адаптивная система регулированиямногомерного объекта работает следующим образом. 55Дпя оценивания полезной составляющей целевой выходной переменной У(С) сигнал с выхода объекта 1 управ 1 1 О ления о косвенной переменной х(С) поступает на вход четвертого сумматора 2, где суммируется . с сигналом о корректировке Ьх(С), поступающим с выхода второго блока 8 умножения. Выходной сигнал четвертого сумматора 2 сглаживается в пятом Фильтре 3 низкой частоты н вычитается в восьмом блоке 4 сравнения из сигнала х(С). Сигнал о полученной разности Ьх(С) поступает на первый детектор 5 знака, функционирование которого описывается выражениемв котором Ьхп С) - выходной сигнал детектора 5 знака, С выхода первого детектора 5 знака сигнал поступает через четвертый блок 6 задержки на первый блок 7 умножения, где умножается на сигнал, поступающий непосредственно с выхода первого детек тора 5 знака. Выходной сигнал первого блока 7 умножения д"(С) =я 1 рпах (С) яцплх(С- Т) (2) характеризует автокорреляцию сиглала лх(С) и принимает значения "+1"или "-", Если имеются систематические отклонения регистрируемого сигнала х(С) в ту или иную сторону отего сглаженных значений х(С), тосигнал д(С) принимает значение"+1". Если регистрируемый сигналх(С) колеблется около его сглаженных значений %(С), то сигнал д(С)принимает значение "-1". Таким же образом преобразуется сигнал У(С)с помощью третьего сумматора 21,первого фильтра 22 низкой частоты,девятого блока 23 сравнения, второгодетектора 24 знака, пятого блока25 задержки и третьего блока 26 умно жения. На выходе последнего получается сигнал и (С)=я 3 дплУ(С) яьдпдУ(С - ), (3) С выходов первого 7 и третьего 26 блоков умножения сигналы поступают на входы пятого сумматора 16, выходной сигнал которого К(С)= д(С)+ +и(С) сглаживается в шестом фильтре 15 низкой частоты Сглаженный сигнал п(С) умножается в четвертомВ пятом блоке 58 сравнения из .3 сигнала о Фактическом первом управ - ленни с выхода третьего Фильтра 35, низкой частоты вычитается выходной сигнал шестнадцатого блока 45 сравнения и получается сигнал о приведенном фактическом первом управлении, Этот сигнал поступает на вхо - ды блока 57 третьих элементов задержки, где задерживается на интервалы аС 1 сдС С , т.е. запоминается траектория приведенных фактических первых управлений.В шестом блоке 56 сравнения из выходного сигнала третьего блока 57 задержки вычитается сигнал с выхода третьего блока 47 сравнения и получается сигнал о разности между приведенным фактическим первым управле-. нием и приведенной оценкой идеального первого управления. Сигнал об этой разности направляется в первую модель 55 первого канала регулирования без учета запаздывания, а затем 45 50 55 первого управления не требуетсяучитывать эти отклонения,Выходной сигнал шестнадцатого блока 45 сравнения о корректировке первого управления по отклонениям первого контролируемого возмущения задерживается на время , во второмблоке 46 задержки и затем вычитается в третьем блоке 47 сравнения изсигнала И (С- "), поступающего сМвыхода второго блока 37 сравнения,В результате из оценки идеальногопервого управления исключаютсяэффекты изменения первого контролируемого возмущения и получаетсяоценка, приведенного идеальногоуправления Ц (С- ,), которое имеетуже более гладкие свойства, что позволяет повысить точность его экстраполяции,Оценка приведенного идеальногопервого управления и (С -) экпрстраполируется в виде траектории наинтервале времени от (С- ) до(С+дь,), где дь,=(1/10-1/20).Г. Сэтой целью полученный в третьем блоке 47 сравнения сигнал поступаетна второй фильтр 48 низкой частоты,в котором усредняется на интервалевремени й,и идет на блок 49 первыхэкстраполяторов, На выходе последфнего получается сигнал и, (О), где66 1-С 1-+Ь1-С+йаС +йТ 1,5 1 О 15 20 25 ЗО 5 О через третий масштабирующий блок54 - на третий вход первого суммато.ра 53.В блоке 5 1 четвертых элементовсравнения определяется разностьмежду сигналами об экстраполированных и фактических значениях приведенного первого управления йаинтервале от ( 1 - ) до С, Сигналы ополученной разностй умножаются на ве.совые коэффициенты в блоке 52 первых масштабирующих элементов и подаются на первые входы первого сум-матора 53, На второй вход сумматора 53 поступает сигнал и (С +д)с выхода одного из первых экстраполя.торов 49. В первом сумматоре 53 суммируется сигнал об экстраполированном приведенном управлении с корректировками по разности между при -ведерным фактическим и приведеннойоценкой идеального управления, атакже между приведенным фактичес.ким и экстраполированным управлениями, те, вводятся корректировкиошибок экстраполяции с весовымикоэффициентами,Выходной сигнал первого сумматора 53 поступает на вход второго сум- .матора 61, где суммируется с выходнымсигналом шестнадцатого блока 45 сравнения, т.е. экстраполированное приведенное первое управляющее вбздействие пересчитывается на фактические значения первого контролируемого возмущения. С выхода второгосумматора 61 сигнал поступает напервый исполнительный орган 62,выход которого связан с первым управляющим входом объекта 1 управления.Регистрируемый сигнал об и,(С) подается на третий фильтр 35 низкой частоты, где подавляются помехи контроля, на вход первого блока 36 задержки и на вход пятого блока 58сравнения,Для повышения степени компенсации изменчивости статистическиххарактеристик оценок приведенньц 1идеальных управлений адаптируютсяпараметры блока 49 первых экстраполяторов. При условии, что операторкаждого экстраполятора представленвыражениемТ р+ 1 фв котором С в . интервал экстраполяции; Тф - постоянная времени фор