Адаптивная система управления нестационарным нелинейным объектом

03161 С 51) 5 О ОЯ В 13 О АНИЕ ИЗОБРЕТЕНПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Лащев Анатолий Яковлевич(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯНЕС 1 АЦИОНАРНЫМ НЕЛИНЕЙНЫМ ОБЪЕКТОМ(57) Изобретение относится к автоматике, Цельизобретения - повышение устойчивости и областиприменения при существенных изменениях параметров объекта управления - достигается тем, что система дополнительно содержит последовательно соединенные первый блок дифференцирования и второй блок умножения, последовательно соединенные второй блок дифференцирования, третий блок умножения, второй сумматор и второй блок с переменным коэффициентом усиления и последовательно соединенные четвертый блок умножения и второй блок интегрирования. 1 ил.Изобретение относится к управлениюелинейными нестационарными объекта 1 и, э именно к адаптивным системам управ:;,ния,Целью изобретения является повыше: и 1 е устойчивости системы и расширение обив;.,ги прлменения при измененияхпараметров объекта управления в широкомдиапазоне и со значительными скоростями.Нэ чертеже представлена функциональ- "0ная схема адаптивной системы управлениянестационарным нелинейным объектом,Система содержит блоки 1 и 2 диффере. :пирования, сумматоры 3 и 4, блок 5 сравнения, блоки б и 7 с переменным 15коэффициентом усиленля, блоки 8, 9, 10 и 11умножения, блоки 12 и 13 интегрирования,объект 14 управления, Е(1) - параметрическо гозмущение, Ч(1) - входной сигнал сисе:и, О(1) - управление поступающее на 20вхд объекта управления.Рассмотрим объект управления:ходной сигнал системы (1), (2), Будем производить настройку параметров гп(1) и к(1) изусловия обеспечения некоторой скоростиубывания функции Ляунова вида 35 1 г Ч= - ц 2(3) Запишем из (3) значение производной функции Ляпунова(5) 50 где Г(1) и М(1) - законы изменения параметров регулятора а(1), к(1) с целью обеспечения нерэоенствэ в любой момент времени 55(6) Ч=ООн О Из (б) с учетом (5)получим Ч=- О (ЬпЧ+ ЬдЧ- Ъх-Жх) (7) 45гда значение скорости убывания невязки Онбудем выбирать из равенстваДля обеспечения неравенства (б) необходимо, чтобы выполнялись равенства Ьп =-ОЧ, Ьп =-ОЧ,Ж=Ох, Л(= Ох(8) Из (8) можно записать законы настройкипараметров гп(1) и к(1) в виде параметрических невязок Ьт(1) =-(ОЧ+ / ОЧб 1),(9) Лс(1) = Ох+ / Охс 1 Законы адаптации (9) параметров и (1) и Ц 1) вида гп(1) + Ьп(1) и Ц 1) + Л К(1) обеспечат устойчивость движения системы (1), (2) при любом виде входного сигнала Ч(1) и любых изменениях параметров объекта управления (1),Изменения параметров объекта (1) и входного сигнала изменят значение измеряемого сигнала невязки в системе (2) и путем организации отрицательной обратной связи по выходному сигналу х(1) будут скомпенсированы. Кроме того, изменения параметров регулятора позволяет обеспечить устойчивость системы управления при любых изменениях параметров объекта (1) и входного сигнала Ч(1), если цепь адаптации параметров регулятора (2) будет достаточно быстродействующей,Система работает следующим образом, Входной сигнал Ч(1) поступает через блок 6 с переменным коэффициентом усиления на вход блока сравнения 5, в котором он сравнивается с сигналом обратной связи с выхода блока 7 с переменным коэффициентом усиления, Сигнал с выхода блока 5 сравнения поступает на вход объекта управления 14. Настройка переменных параметров гп(1) и ф) производится по алгоритмам (9) по выходному и входному сигналам объекта управления 14, Сигнал О(1) с выхода блока 5 сравнения поступает на входы блоков 8, 9, 10 и 11 умножения, На вторые вхеды блоков 8 и 9 поступают входной сигнал системы Ч(1) и производная входного сигнала с выхода блока 1 дифференцирования соответственно, На входы сумматора 3 поступает сигнал с выхода блока 8 умножителя и через блок интегрирования 12 - с выхода блока 9 умножения. На выходе сумматора 3 получается сигнал настройки параметра гп(1) блока б с переменным коэффициентом усиления со2003161 гласно первому уравнению системы уравнений (9). Аналогично реализуется второй алгоритм адаптации параметра ф) обратной связи системы уравнений (9), С этой целью выходной сигнал х(1) объекта уравнения 14 поступает на вход блока 7 с переменным коэффициентом усиления и на второй вход блока умножения 11, а через блок дифференцирования 2 - на второй вход блока 10 умножения, Сигналы с выходов блоков 10 и 11 поступают соответственно непосредственно и через блок интегрирования 13 на входы сумматора 4, на выходе которого получается согласно второму уравнению системы уравнений(9) приращение сигнала Ьф), которое добавляется к.сигналу (1) по принФормула изобретения АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫМ НЕЛИНЕЙНЫМ ОБЬЕКТОМ, содержащая первый блок с переменным коэффициентом усиле: ния, информационный вход которого является входом системы и подключен к пеовому входу первого блока умножения, соединенного выходом с входом первого интегратора, блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго блоков с переменным коэффициентом усиления, а выход блока сравнения соединен с входом объекта управления, выход которого является выходом системы, информационный вход второго блока с переменным коэффициентом усиления соединен с первым входом второго блока умножения, соединенного выходом с входом второго интегратора, а вторым входом подключенного к второму входу первого блока ципу отрицательной обратной связи по параметру.Таким образом, настройкой параметровггпу) и Цт) можно добиться обеспечения отри цательности производной функции Ляпунова (6), т.е, обеспечить устойчивость системы управления при произвольных изменениях параметров объекта управления (1). В любом случае параметрические возмущения 10 Е(1) парируются изменением параметровблоков 6 и 7 с переменными коэффициентами усиления.(56) Борцов Ю,АПоляков Н,ДПутавВ,В, Электромеханические системы с адап тивным и модальным управлением. Л.:Энергоатомиздат, 1984, с, 107. рис, 4.3. умножения, отличающаяся тем, что в нее20 введены два блока дифференцирования,два сумматора и третий и четвертый блокиумножения, подключенные выходами кпервым входам соответственно первого ивторого сумматоров, соединенных вторы 25 ми входами с выходами первого и второгоинтеграторов, а выходами подключенных куправляющим входам соответственно первого и второго блоков с переменным коэфгфициентом усиления, вход системы через30 первый блок дифференцирования подключен к первому входу третьего блока умножения, соединенного вторымвходом первого блока умножения и ин 35 формационным входом объекта управления, выход которого соединен синформационным входом второго блока спеременным коэффициентом усиления ичерез второй блок дифференцирования40 подключен к первому входу четвеотогоблока умножения, соединенного вторымвходом с вторым входом второго блока умножения,2003161 Составитель А. ЛащевТехред М,Моргентал Корректор М. Шарош бче дактор каз 323 Тираж ПодписноНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 зв енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,