Адаптивный идентификатор для объекта с запаздыванием

)560 02 РЕТЕНИ ОПИСА во СССР2, 1987. КАТОР ДЛЯ; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л,П,Мышляев, М.В.Демченко и С.Ф.Киселев(57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования и позг. вопиет расширить Функциональные возможности идентиикатора, который содержит последовательно соединенные первый блок задержки (БЗ) 1, вторую модель объекта (МО) 2, сумматор 3 (С), второй дифференцирующий блок 10, второй блок 11 определения модуля, третий блок сравнения (БС) 14, второй регулятор (Р) 17, второй экстраполятор 18, третий БЗ 15, выход которого соединен с третьим входом второй МО 2, четвертый БС 16 и первую модель объекта (МО) 4, выход которой соединен со входом С 3, первый вход - с выходом БЗ 1, а второй вход - с выходом второго БС 5, первый вход которого подключен к второму входу МО 2, к которому подсоединен также выход второго БЗ б, вход которого через последовательно соединенные первый регулятор 8 и первый зкстраполятор 9 соединен с выходом первого БС 7, первый, вход которого. соединен с выходом С 3, ,а к второму входу подключены последо-, вательно соединенные первый диФференцирующий блок 12 и первый блок определения модуля 13, выход которого соединен с вторым входом БС 14, Выход Р 17 соединен с вторым входом БС 16, выход первого регулятора 8 соединен с первым входом БС 5. 1 ил.ЪИзобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, может быть использовано при построе" нии системы регулирования Объектами с преобразующими каналами видаТ(С) -" + у2 к(2:)Б ( - 2",)Й%й где у П Выходная и входная перемен 1,ные объекта;,1,Т - изменяющиеся.во временикоэффициенты;2 - время запаздыванияи является,цополнительным к Основномуавт.св. Р 3365047.Цель изобретения -" расщирение функц 2 лональнь 2 х возможностей,На чертеже представлена блок-схема адаптивного идентификатора для 20Объекта с запаздыванием, где Обозначено: У и у - сигналы соответственноо входной и выходной переменныхобъекта идентификации, являющиесявходными сигналами адаптивного идентификатора; 1, ь. " Оценки коэффициентов модели объекта идентификации,Адаптивный идентификатор содержитГоследовательно соединенные Г ервь 2 ЙблОк 1 заДержки, ,вторую МОДель 2:Яобъекта и сумматор 3, первук 2 модель4 объекта, выход которой соединен свторым входом с 22 лма 2 ора 3, первыйвход соединен с Выходом первого б,;-Ока 1 задержки, второ 2 л вхоцс Выходом второго бло ". сравнения, пер"ВЬ 2 Й ВХОД КОТОРОГО СОЕд.2 НЕН С ВТОРЬ 2 МВхОДОК вторОЙ модели 2 и с виьОцо 22второго блока 6 заде 2:жк 2 лг 2 оследовг.тельно соединенные первый блок 7 422,сравнен 2 ля первый регулятор 8 и пер -вый экстраполятор 9 вход к зторогосоединен с втОрым входом второго блока 5 сравнения, а Вьп".Од - с вхоцомвторого блока 6 задержки и являетсяпервым выходом иден чфикатора, после:довательно соединенные второй дифференцирующий блок 10 и второй блокопределения модуля, последовательносоединенные первый цифференпирующийблок 12, первый блок 13 Определениямодуля и третий блок 14 сравнения,третий блок 15 задержки, к выходу коорого подключены третий вход второймодели 2 объекта и Один из выходовчетвертого блока 6 сравнения, другойВход которого подключен к Выходу вто,р ого регулятора 17 и входу второгоэкстраполятора 18 выход Ко 2 орого соединен с входом третьего блока 15 задержки, выход третьего блока 14 сравнения соединен с входом второго регулятора 17, а первый вход с выходомвторого блока 11 определения модуля,выход четвертого 16 блока сравнениясоединен с третьим входом первой модели 4 объекта, первый вход блока 72 сравнения соединен с входом первогодифференцирующего блока 12 и являетсяпервым входом устройства, а второйвход с вьгходом сумматора 3 и входомвторого дифференцирующего блока 10,вход первого блока 1 задержки является вторым входом идентификатора, выход второго экстраполятора 18 является Вторь 2 м выходом идентификатора.Подели 2 и 4 объекта идентификациисодержат Г 2 оследовательно включенныеблок сравнения, интегрирующий усилитель с управляемой емкостью и блокумножения, выход которого подключенк Выходу модели объекта идентификации,выход интегр 2 лрующего усилителя с управляемой емкостью соединен с первымвходо 2 л блока сравнения, первый входмодели обьекта идентификации соединенс вторым входом блока сравнения, третий вход - с управлякщим входом ин-тегрирующего усилителяр Второй Входс вторым входом блока умножения.Регулятор 8 и 17 Реализуют, например, пропорционально-интегральныйзакон регулирования,Экстраполяторы 9 и 18 выполненыв виде реального форсирующего звена.Адаптивнь 2 Й идентификатор Для объекта с запаздыванием работает следующим образом.Вхоц 2 лой сигнал Б объекта идентилйикации задерживается на время 2 впервом блоке 1 задержки и преобразуется во второй модели 2 объекта идентификации, куда подаются также сигналль 2 об оценках коэффициентов К и Т,задержаннь 2 е соответственно во второмблоке 6 и третьем блоке 15 задержкиНа ВРЕМЯ л 2 ВЬ 2 ХОДНОЙ СИГНаЛ ВтОРОймоде 2 и 2 объекта об оценке выходаобъекта идентификации алгебраическисуммируется в сумматоре 3 с выходнымсигналом первой модели 4 объектаидентификации о корректировке выходаОбъекта 2 Гцентификации по ошибкамлэкстраполяции оценок к и 7 коэффициентов 1 с и Т, Полученный в сумматоре 3сигнал у вычитается в первом блоке 7сравнения из вь 2 ходного сигнала у объ153635 екта идентификации и подается на первый регулятор 8, например, с пропорционально-интегральным законом регулирования, где вырабатывается оценка5 к коэффициента 1 на момент С -Г). Выходной сигнал первого регулятора 8 экстраполируется первым экстраполятором 9 на время 2 и вследствие этого получается сигнал об оценке 1 коэффи циента 1 на текущий момент времени. Сигнал об ошибке экстраполяции оценки коэффициента 1 с с выхода второго блока 5 сравнения преобразуется в первой модели 4 объекта идентификации, куда 15 поступают сигнал первого блока 1 задержки и выходной сигнал четвертого блока 16 сравнения об ошибке экстраполяции оценки коэффициента Т и в результате получается сигнал корректировки выхода объекта идентификации.Контур для оценки коэффициента Т работает аналогично контуру оценки коэффициента 1 с, однако в нем преобразуется не непосредственно сигнал о 25 выходе у объекта идентификации, а оценка модуля его скорости и оценка модуля скорости сигнала у , формируемого на выходе сумматора 3. Это вызвано тем, что коэффициент характери зует скорость изменения выходного сигнала.Контур оценивания Т функционирует в соответствии со следующими правилами.Если действительная постоянная времени объекта идентификации больше постоянной времени модели и идет воз-растание выходного сигнала объекта идентификации, то разность модулей 40 скоростей изменения выходного сигнала объекта идентификации и выходного сигнала модели (выходной сигнал блока 3) положительная, т,е. выходной сигнал третьего блока 14 сравнения 4 б больше куля, тогда второй регулятор 17 вырабатывает регулирующее воздействие направленное на увеличение оценки постоянной времени 1,.Если действительная постоянная , БО времени объекта идентификации меньше постоянной времени модели и идет возрастание входного сигнала объекта идентификации, то разность модулей скоростей изменения выходного сигнала,5 б объекта идентификации и выходного сигнала модели отрицательного знака, т.е, выходной сигнал третьего блока 14 сравнения меньше нуля, тогда вто 3 6рой регулятор 17 вырабатывает регулирующее воздействие, направленное на уменьшение оценки постоянной време"лни Т.Если действительная постоянная времени больше постоянной времени модели и идет убывание входного сигнала объекта идентификации, то разность модулей изменений выходного сигнала объекта идентификации и выходного сигнала модели будет положительного знака, то есть выходной сигнал третьего блока 14 сравнения будет больше нуля, тогда второй регулятор 17 вырабатывает регулирующее воздействие, направленное на увеличение оценки постоянной времени Т.Если действительная постоянная времени объекта идентификации меньше постоянной времени модели и входной сигнал объекта идентификации убывает, то разность модулей скоростей изменения выходного сигнала объекта идентификации и выходного сигнала моделей отрицательного знака, т,е. выходной сигнал третьего блока 14 сравнения меньше нуля, тогда второй регулятор 17 вырабатывает регулирующее воздействие, направленное на уменьшение оценки постоянной времени Т.В результате в любой ситуации кор- ректировка делается в нужном направлении и оценка отслеживает действительное изменение Т. Для реализации описанной логики сигнал у проходит через первый дифференцирующий блок 12, первый блок 13 определения модуля и вычитается в третьем блоке 14 сравнения из выходного сигнала сумматора 3, преобразованного во втором дифференцирующем блоке 10 и втором блоке 11 определения модуля. Выходной сигнал третьего блока 14 сравнения преобразуется во втором регуляторе 17, экстраполируется вторым экстраполятором 18 навремя,и подается на второй выход идентификатора, Этот же сигнал задерживается в третьем блоке 15 задержки на время , поступает на третий вход второй модели 2 объекта идентифика- ции, а также вычитается в четвертом блоке 16 сравнения из выходного сигнала второго регулятора 17. Выходной сигнал четвертого блока 16 сравнения поступает на третий вход первой модели 4 объекта идентификации,Заказ 108 Тираж 648 ПодписноеВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Таким образом, совокупность новых волоков и связей позволяет по сравне" Нию с известным идентификатором рас 1 аирить функциональные возможности адаптивного идентификатора для объекта с запаздыванием и применять его для адаптации постоянной времени объекта. 10Формула изобретения Адаптивный идентификатор для объекта с запаздыванием по авт. св.,У 1365047, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расщнрения Функциональных воэможностей, в него введены последовательно соединенные первый дифференцирующий блок и первый блок определения модуля, последовательно включенные второй дифференцирующий.блок, второй блок определения модуля,третий блок сравнения, второй регулятор, второй зкстраполятор, третийблок задержки и четвертый блок сравнения, второй вход которого соединенс выходом второго регулятора, а выход - с третьим входом первой моделиобъекта, выход третьего блока задержки соединен с третьим входом второймодели объекта, первый вход идентификатора подключен к входу первого дифФеренцирующего блока, выход первогоблока определения модуля соедийен свторым входом третьего блока сравнения выход сумматора подключен к входу второго дифференцирующего блока,а выход второго экстраполятора соеди-нен с вторым выходом идентификатора.