Адаптивная система управления

(51)4 С 05 В 13 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТНРЬГТИЯМ ЕТЕН К АВТОРС У ДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР М 1330643, кл. С 06 К 9/00, 1985.Авторское свидетельство СССР М 544942, кл. С 05 В 13/02, 1973. 54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к дискретным адаптивным системам управления и может быть использовано для управления, например, летательными,аппаратамй с неопределенной внутренней структурой, Целью изобретения является расширение области применения системы за счет управления обьектомнеопределенной структуры. Системасодержит датчик 1, элемент сравнения(2, квантователь 3 сигнала онибки,блок иэ и ключей 5, делитель частоты6, блок 8 определения формы сигнала,коммутатор 9, п корректирующих блоков 10, сумматор 11, формирователь12 управляющего воздействия, исполнительное устройство 13 и объект управления 14. Адаптивная система построена на основе анализа формы выходногопараметра объекта управления на дискретных интервалах времени и выборена основе этой информации корректирующего блока, 2 ил,3 1495744Изобретение относится к дискретным ацаптивным системам управления и может быть использовано для управления, например, летательными аппаратами с5 неопределенной внутренней структурой.Цель изобретения - расширение области применения системы за счет управления аппаратами неопределенной структуры.На фиг. 1 приведена блок-схема адаптивной системы;на Лиг. 2 - структура коммутатора.(2) 10д Е (Кт)Е, то п = п - 1,где 0 Е; Е; опНа одном из выходов блока. 8 черезкаждые Т появляется сигнал, которыйоднозначно свидетельствует о характере изменения сигнала ошибки на интервале времени То,Если сигнал появится на первом вы -ходе, то ошибка Е (г;) постоянная, навтором - Е (й) изменяется по линейному закону, на третьем - Еизменяется по параболе, на четвертомЕ (С) изменяется на кубической параболе, на х-м выходе - Еизменяется по параболе 1 - 1-го порядка ит.д. При небольших периодах То значение и = 2 - 4.В рассмотренных случаях объект управления локально описывается звеньями, для каждого из которых используются известные корректирующие блоки 10.Коммутатор 9 обеспечивает прохождение сигнала Е (КТ) в одном из и определенных корректирующих блоков,приналичии сигнала на одном из и выходовблока 8.Корректирующие блоки 10 выбираются так, чтобы обеспечить требуемоекачество управления постоянным, ли -нейным и параболически изменяющимсясигналом Ена интервале То. Например, если йа интервале Т сигналЕ (г.) постоянный, линейный, квадратичный или кубический, то логично,соответственно, применять алгоритмы Система содержит датчик 1, элемент15 2 сравнения, квантователь 3 сигнала ошибки (Е = Х - Х с периодом Т),пр дрепе 4, блок из и ключей 5, делитель 6 частоты, генератор 7 тактовых импульсов, блок 8 определения формы сигнала (на периоде дискретности То = =,и Т ), коммутатор 9, и корректирующих блоков 10, сумматор 1 1, формирователь 12 управляющего воздействия, исполнительное устройство 13 и объект .14 управления, на который действует возмущение Р.Блок определения формы сигнала реализует последовательно соотношения30 Д Е (КТ) = Л Е (КТ) - йЕ (К) Т;1 35 й Е (КТ) = Д Е (КТ) Л Е Г(К 1) Т;ф видаи=О; п=1; и=2; 1 Е (КТ) = Е (КТ) - Е С(К) ТД; д" (кт) = д (кт) - д"е где Е (КТ) = Х д (КТ) - Х (КТ) - значение сигнала ошибки;Т = Т /и - период квантования сигонала;Т = пТ - период поступления управляющей информациина вход коммутатора 9и в.дачи управления наобъект 14;и " порядок аппроксимациипроцесса на интервале Ти проверяет условия 1 Е(КТ)Е , то и = О; 4Д Е(КТ) ( Е, то и = 1; й Е (КТ)( Е , то и = 2; 114957446 (3) Применение адап тивной системы позволяет суц 1 ественно сократить априорную информацию об объекте управления, 5обеспечить управление объектами неоп - ределенной структуры с одним входом по управлению и одним выходом по регулируемой величине, расггирить функциональные возможност регулятора пу тем униФикации, существенно сократитьтрудозатраты и стоимость проектируемых систем управления. Е (КТ) 3 аТ оЕ (КТ ),и=3,6 аТ,где а - статический коэффициент передачи объекта управления.Для повьшения точности путем введения астатизма можно ввести интегральную составляющую.Сумматор 11 обьединяет выходы с корректирующих блоков.Формирователь 12 формирует кусочно-постоянное или другое управление20 на периоде То, воздействующее на исполнительное устройство 13, сигнал с которого действует на обьект 14, так, чтобы ошибка Е (г) уменьшилась,Формула изобретения15 Адаптивная система управления работает следуюц 1 им образом.Под воздействием возмущения Р идругих факторов появляется сигналошибки Е (С), который через квантователь 3 поступает в блок 8, в которомпо значениям Е (КТ), Е (К)Т,Е (К)Т , вычисляются разности(1), реализуются условия (2) и получается информация о характере изменения Ена интервале Т о = иТ ввиде одиночных сигналов и = О, и = 1,35и = 2 которые поступают на соответствующий вход коммутатора черезкаждые То, При наличии сигнала управления на одном из выходов блока 8 40блок 5 пропускает Е (КТ,) на соответствующий корректирующий блок, который формирует управление П (КТ ), поступающее на формирователь 12 с передаточной функцией, например Ы 4,(Р)1 - еи далее на исполнительноеустройство 13.Анализ характера изменения сигнала Еи формирование управленияпроисходит на каждом интервале времени Т = иТе 5(КТ ) = -- Е (КТ) 1 а Т, Адаптивная система управления, содержащая формирователь управляющего воздействия, выход которого через исполнительное устройство соединен с входом обьекта управления, подключенного выходом к входу датчика, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к входу системы, а выход - к информационному входу квантователя сигнала ошибки, а также сумматор и корректирую 1 ий блок, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с це - лью расширения области применения системы за счет управления объектом неопределенной структуры, в нее введены делитель частоты, блок определения формы сигнала, коммутатор, блок из и ключей и икорректирующих блоков, причем информационнь выход квантователя сигнала ошибки соединен с входом блока определения формы сигнала и с информационнььи входами коммутатора, и управляющих входов которого соединены соответственно с выходам блока из и ключей, и информационных входов которого соединены соответст - венно с выходами блока определения Формы сигнала, и выходов коммутатора соединены соответственно через и корректирующих блоков с и входами сумматора, выход которого соединен с входом формирователя управляюцего воздействия, тактовый выход квантователя сигнала ошибки подключен через делитель частоты к управляюгему входу блока из и кличей.1495744 Л 21 Составитель Е. ВласовРедактор В. Данко Техред А,Кравчук Корректор Т. Малец оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Закаэ 4264/44 Тираж 788 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям113035, Иосква, Ж"35, Раушская н открытиям при ГКНТ СССР д. 4/5