Система идентификации параметров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 18372 Г 9) 1)5 0 05 В 23/02 г ков В.В. Самоуправления с к, "Наука и техИ ПАРАобласти автом идентификарного объекта зволяет повыгде у(т) - выхонастраиваемые к метры,Пусть модели, аф), ао(С) туром адаптации па аУаФ)+ ЬаФ)ао(т)+ Ьао(1)Ь(с)+ ЬЬ(т),и (2) запиш 1(1) = Ь.,матики, а именно к система1 ции параметров нестациона.управления. Изобретение по Изобретение относится к области сис:тем адаптивного управления, а именно ксистемам идентификации параметров су, щественно нестационарного объекта управ,ления,Целью изобретения является повыше, ние быстродействия, запаса устойчивости ирасширение области применения.Рассмотрим метод синтеза алгоритмов, .адаптации параметров в системе идентификациии параметров нестационарного объек:та управления второго порядка(1) х=ах+аоо(с)х+Ьо(т)ц,где а 1(с), ао(с), Ь(т) - переменные во времени параметры,х(с), ф) - выход и вход объекта управле: ния соответственно.Выберем модель объекта с настраивае, мыми параметрами(2) у=а ф)у+а(с)у+ Ь(с)ц,ЕТЕНИЯг, -1") г сить быстродействие системы за счет введения дифференциальных составляющих в алгоритм адаптации параметров, что повышает скорость убывания функции Ляпунова, запас устойчивости системы и улучшает качество переходных процессов, процедур адаптации параметров, при этом нет требования квазистационарности к параметрам объекта и не требуется решения матричного уравнения Ляпунова, что становится невозможным при значительных диапазонах и скоростях изменения параметров объекта особенно при больших степенях дифференциального уравнения, описывающего состояние обьекта. 1 ил.=а 1(т) е+аф) я+ Ьа 9)х+ Ьа Выберем функцию Ля Ч=0,5 7,де значение у (1) опредеЧ= Ч 7 (7) где значение 7 (с) определим иэ (6) в виде7 (с)=Л аг(с)х+ Ла 1(с)х+ Лас)(с)х+ +Ла,"(с)х+ ЛЬ"(с)ц+ Аэ (с)ц (8) где индекс "Н" означает требуемые алгоритмы и изменения параметров,Иэ (7) и (8) можно записать, опустив в записи тЧ= 7 Л аг "х+Лаг "х+Ла 0"х+:Для того, чтобы ЧО, потребуемЛзг 7 х О, Ла 1 ЧхО,Ла 0"7 х О, Ла 0" 7 хО, ЛЬ"7 цО, ЛЬ" 7 ц О, (10) и выберем значения параметрических приращений из (10)Ла 1"=- - ЛЧх, Лаг" = -Л ЧхЙ"=- -Л 7 х, Л а 0" = - Л 7 х Л, = сопзс0 (11) АЬ"=- Л 7 ц, ЛЬ"=-Л Чц, Если теперь к (7) прибавить выражениес ( Лаг" 3 Ла 1 "й+ Лао" 3 Л аой+ +Л Ь" Х Л Ь" й)-( Лаг" Х Л а 1 й+Ьао",Г л . ало + Ьь), Л о"о 1) (1,2) и учесть, что выполняются неравенстваЛа 1" ; Л асс О, ао" 3; Л ао"й о, оь")ло"а 1 о, з)го то из (7) с учетом (12) дополнительно к (10) можно записать Лаг" Х, Л аг"й+ Л Л а 1"7 х=О,Ла 0"Л а 0" й+ Л Л ао" 7 х =О, (14)ЛЬ" 3, Л Ь"й+ ЛЛ Ь"С 7 ц=О а дополнительно к (1) из (14) запишем3Лаг"й=-Л 7 х,го гЛао"й=-Л 7 х, (15) гЛЬ"й:=-Л 7 ц.соИэ(11) и (15) окончательно можно записать алгоритмы адаптации параметров мо- дели(1 9) Ь(р)-Ь(р),=р.- = ЛЬ(р), (2 З) 50 Если учесть, чтоЛ Ь(с)-Ь(с) Ь(с ), (24)то при замыкании отрицательной обратнойсвязи по параметру Ь(с) получим значениеЛ Ьз(с)55 ло) ).яВ.) )ьгй)Р1 +Л О рР +Л ОСистема идентификации параметровнестационарного объекта управления представлена на чертеже, где приняты следуюо Яц)15при этом значение производной функцииЛяпунова будет видач - - ЛЧх)+(Чх)2+( Ъ)+( чх)2 (та)2+ 20 с(17),25 что обеспечит устойчивость процедур адаптации параметров модели к изменяющимсяпараметрам объекта управления. Реальнотребуемые значения не могут быть обеспечены, Действительно использование пара метрической отрицательной обратной связисопровождается статической и динамической ошибкой, Покажем это на примере одного изменяемого параметра Ь(с) 35 ЛЬ(с)=(е-ас е -а 0 я )/ц=7 с0, (18)а из (3)запишемЬ(с)=Ь(с)+ ЛЬ(с)где Ь(с) имеем видЬ(с)=Ь(т 0)- ЛЬн(с), тс, (20)Для частного случаягй"(с- Л т 7 ц (21)запишем (21), выразив ЛЬ"(с) через текущеепараметрическое отклонение ЛЬ(с) 45 ЛЬ (с) Лц ЛЬ(с) (22)с учетом (22) из (19) получим в операторнойформещие обозначения: объект 1 управления,блок 2 интегрирования, блоки 3,4 сравнения, сумматоры 5,6. блоки 7,8,9 и 10 дифференцирования, блоки 11, 12интегрирования, блоки 13,14 с переменным 5коэффициентом усиления, блоки 15, 16, 17 и18 умножения, блок 19 с переменным коэффициентом усиления, сумматор 20, блокдифференцирования 21,Работает система управления следующим образом. Сигнал о(т) поступает на входблока 13 с переменным коэффициентомусиления, который вместе с блоками 2,3 и 14представляет собой настраиваемую модельобъекта 1 управления, При этом сигнал Ч (т) 15и из сигнала е (1) с выхода блока 4 сравнения х(т) и у(1) с выходов объекта 1 управленияи блока 2 интегрирования. Блок 21 дифференцирования и блок 19 с переменным коэффициентом усиления совместно с 20сумматором 20 реализует вычисление сигнала 7 (т), который с выхода сумматора 20поступает на входы блоков 15,16, 17 и 18умножения. При этом далее блоки5,9,10,11,15 и 16 реализуют вторые уравнения системы уравнений (16) для настройкипараметра блока 13, а блоки 6,7,8,12,17 и 18- первое уравнение для настройки параметра блока 14 с переменным коэффициентомусиления. 30Изменение параметров блоков 13 и 14производится до тех пор, пока сигнал 7(т)не станет равным нулю, В этот момент модель объекта управления будет иметь параметры, которые обеспечивают ту же 35реакцию на входной сигнал, что и объект 1управления,Таким образом,устройство идентифи/кации может обеспечить определение параметров объекта 1 управления и при этом не 40требуется выполнения гипотезы о квазистационарности параметров последнего и определения параметров матричногоуравнения Ляпунова что упрощает синтезконтура адаптации и повышает его запас 45устойчивости. Формула изобретения Система идентификации параметров,содержащая первый блок с переменным ко эффициентом усиления, информационный вход которого является входом системы и соединен с первым входом первого блока умножения, а выход подключен к первому входу первого блока сравнения, объект управления, выход которого является выходом системы и соединен с первым входом второго блока умножения и первым входом второго блока сравнения, второй вход которого через блок с переменным коэффициентом усиления подключен к второму входу первого блока сравнения, а выход подключен к входу первого блока дифференцирования, вторые входы первого и второго блоков умножения соединены с первым входом третьего блока умножения, и первый блок интегрирования, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в нее введены третий блок с переменным коэффициентом усиления, три сумматора, второй и третий блоки интегрирования, второй - пятый блоки дифференцирования и четвертый блох умножения, выход первого блока сравнения через первый блок интегрирования подключен к второму входу второго блока сравнения, выход которого через третий блок с переменным коэффициентом усиления подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока дифференцирования, а выход соединен с первыми входами третьего и четвертого блоков умножения, выходы которых соединены с первыми входами третьего и второго сумматоров непосредственно и с их вторыми входами через пятый и четвертый блоки дифференцирования соответственно, вход системы через второй блок дифференцирования подключен к второму входу четвертого блока умножения и соединен с входом объекта управления, выход которого через третий блок дифференцирования подключен к второму входу третьего блока умножения, выход оервого и второго блоков умножения через второй и третий блоки интегрирования подключены к третьим входам соответственно второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены к управляющим входам соответственно первого, второго и третьего блоков с переменным кбэффициентом усиления..Вашкович орректо з 2864ВНИИПИ Го ьскии роиз Тираж эрс 1 вен нГ)го ко 113035, Мо ственно-издатеПодписноетета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССвэ, Ж, Раушская наб 4/5ком бинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,