Адаптивная система управления

. лф,Р"СКаней% ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советснни Соцналнстнчесинк Республик(45) Дата опубликования описания 30.11.78(51) М. Кл, 6 05 В 15/00 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина )(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автомати- ке и может быть использовано в системах управления любого назначения, в частности в самонастраивающихся системах управления технологическими 5 процессами. в автоматических системах оптимизации.Известна адаптивная система управления, содержащая регулятор с подстраиваемым коэффициентом передачи, 10 объект управления, модель, устройство сравнения, квадратичный детектор и фильтр коррекции, образующий вместе с детектором формирователь сигнала чувствительности ошибки рассогла сования выходов модели и объекта управления к настраиваемому параметру регулятора 11 . Малая надежность свойственна этой системе управления.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вариант реализации системы самонастройки, которая содержит последовательно соединенные блок формирования функции чувствительности, исполнительный механизм, регулятор и блок с переменным коэффициентом, выход которого соединен с входом объекта управления, выходы которого соединены с входами блока формирования функции чувствительности и через соответствующие блоки с переменным коэффициентом с соответствующими входами регулятора, вторые входы блоков с переменным коэффициентом соединены с соответствуктаими выходами блока формирования функции чувствительности 121 . Однако эта система имеет малую надежность,Цель изобретения - повышение надежности.Достигается это тем, что система содержит дифференциатор, выход которого соединен с соответствующим входом блока формирования функции чувствительности, а вход - с выходом объекта регулирования.На чертеже дана функциональная схема адаптивной системы управления.Сигналы с выходов объекта управления 1 подаются на входы блока 2 формирования функций чувствительности, причем П -ая производная выходного сигнала измеряется дифференциатором 3, входом которого является сигнал П -1 производной объекта управления, вторыми входами блока 2 формирования функций чувствительности служат уставки желаемых динамических параметров объекта. Соответствующие выходные сигналы формирователя функций чув634234 2 у,р, 8 г положительные коэффициентыгА д.Ра, Ь 1- уставки желаемх динамических 55 параметров объекта управления, определяемые из уравнения желаемого движе- ния ствительности . т на блоки 4-8 с переменным коэффициентом регулятора 9,стоящие в контурах обратных связейи в выходной цепи регулятора, Юнтур сигнальной настройки образуетсяисполнительным механизмом 10, представляющимсобой генератор, включенный между одним из выходов блоком 2Формирования функций чувствительности и входом регулятора 9, на которыйгак же поступает сигнал задающегово ьчействия ЧХ . Сигнальное возмуще- (Оние 1, как это показаноприведенопо входу объекта 1, где т, - постоянная или слабо меняющаяся неопределенная величина.Адаптивная система управления работает следующим образом, Задающеевоздействие 1 подается на вход регулятора 9, который, с учетом подстраиваемых коэФфициентов блоков 4-8 ввходных и выходной цепях, описывается равенствомг-170 -Е Р;х ьЗ 1-),далее управляющее воздействие черезблок 8 с переменным коэффициентомподается на вход объекта управления1, описываемого линейным стационарным дифференциальным управлениеми 1 с; =(" )30на вход которого так ке действуетсигнальное возмущение, Динамическиекоэффициенты объекта управленияа;,Ъ,а также:. являются постояннымиФнеизвестными величинами, а коэффициен-,ты К е,;, а так же сигнал Р есть подстраиваемые аналоги коэффициентов блоков 4-8 и сигнала с исполнительногомеханизма, 10. Выходные сигналы объекта управления 1, представляющие собой значения х и всех его производных 40до и - 1 порядка вместе с И -ой производной, измеряемой дифференциатором3, поступают на первые входы блока 2Формирования Функций чувствительности,который Формирует сигналы параметрической и сигнальной подстройки по законамбх 1 а-ъ у 4: Ы(йЯу. 7 низм 10 реализует закон сигнальнойподстройки: Укаэанные правила есть результатреализации подстройки по градиентукритерия Э =6 от настраиваемых2параметров и сигнала с соответствующими коэффициентами пропорциональности.Учитываемая работа адаптивнойсистемы управления легко проверяетсяиз следующих соотношений, Перепишемуравнение объекта 1 в ином виде исправа прибавим тождественное равенство регулятора+к ч, (".БД-).После очевидных преобразований полу-,чим(Б -Я 1,1 З+Ы -З Г,С учетом того, что система стационарна, а следовательно ь, Ь, т - постоянны, после умножения левой и правой части на б получимЙ =.Е (Л,-Л,)"(Ь -М 1,)йа,(Ь-В Г)б,С учетом принятых законов подстройки, последнее перепишется в виде.2 К (Ь- )(Ь-Я Ъ+2 у(Ы-В Г)СЫ-В"Г),Если выбирать Функцию Ляпунова в види-виде=., у;(д,-ь;) Ь,(ь-я,) уь -в),то=-6, что указывает на достаточные условия устойчивости адаптивнойсистемы управления согласно второгометода Ляпунова.Предлагаемая адаптивная системауправления выгодно отличается от прототипа тем, что реализует те же функции при меньших аппаратурных затратах, при этом надежность указаннойсистемы возрастают и исключаетсянеобходимостью точной настройки модели.значение параметров о.,8 заносятся в блок формирования функций чувствительности 2, Исполнительный меха формула изобретенияАдаптивная система управления, содержащая последовательно соединенные блок формирования функции чувствительности, исполнительный механизм, регу6 3414 О ставитель А.Лащевехред М,Борисова Корректор Е,Ковалева Редактор Е,Гончар Подписноеа Министровытий аказ 6759/44 Тираж 991 ЦНИИПИ Государственного комитета Сов по делам изобретений и от 113035 Москва ЖРаушскаяП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 илиал лятор и блок с переменным коэффициентом, выход которого соединен с входом объекта управления, выходы которого соединены с входами блокаформирования функции чувствительности и через соответствующие блоки с переменным коэффициентом - с соответствующими входами регулятора, вторыевходы блоков с переменным коэффициентом соединены с соответствующимивыходами блока формирования функциичувствительности, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности системы, она ссц:.ржит дифференциатор, выход которо. ,соединен с соответствующим входомблока формирования функции чувствительности, а вход - с выходом ог .скта регулирования,Источники информации, принягые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР М 327448, М.кл.605 В 15/ 00, 1971. 2, Авторское свидетельство СССР М 225293,М. кл б 05 В 15 / 00, 1968,