Адаптивное устройство для идентификацииобекта управления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфевтскнз Социалистических Республик(61) Дополнительное к аат. саид-ву(22) Заявлено 130778 (21) 2646862/18-24 М Кд с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет С 05 В 13/02 Гоеударствелиый комитет СССР яо делам изобретеиий и открытий(71) Заявитель Харьковский институт радиоэлектроники(54) АДАптИВНОЕ УСТРОИСТВО дЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ОБЬЕКТА УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и может найти широкое применение в системах автоматического управления различными объектами с переменныьщ параметрами. 5Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для идентификации объекта управления, содержащее блок управления, выходы которого через объект 16 уйравления соединены с входами чувствительного элемента, и последователь- но соединенные модель объекта управления, модель чувствительного элемен та, суьиатор и блок настройки, выхо ды которого соединены с первыми входами модели объекта управления, вторые входы которой через блок набора масштабных коэффициентов соединен с вторыми входами блока умножения 1 20Однако данное устройство имеет малую точность работыЦель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем 25 что устройство содержит релейный элемент и первый, и второй амплитудно- импульсные модуляторы., причем выходичувствительного элемента через первый амплитудно-импульсный модулятор ЗО соединены с вторыми входами сумматора, выходы блока управления через второйамплитудно-импульсный модулятор соединены с вторыми входами модел ли объекта управления, которые через релейный элемент подключены к третьим входам блока умножения.На чертеже изображена блок-схема адаптивного устройства для идентификации объекта управления (вариант нестационариого объекта с числом управляющих воэдействий,; равным г и с е измеряеиями входными координатами),Предлагаемое устройство содержит блок 1 управления, выходы которого подключены к входам объекта 2 управления и к входу второго амплитудноьипульсного модулятора З.Выходы объек: та 2 управления через чувствительные элементы 4 подключены к входам (выходного) первого амплитудно-импульсного модулятора 5. Выходы (входного) второго амплитудно-импульсного модуля тора 3 подключены к первым входам модели 6 объекта управления, входам релейного элемента 7 и входам блока 8 набора масштабных коэффициентов (усиления управлений). Выходы модели 6 объекта управления через моделичувствительных элементов 9 подключены к первым входам сумматора 10, выходы которого подключены к первым входам блока 11 умножения. Выходы блока 11 умножения через блок 12 настройки параметров модели объекта управления подключены к вторым входам модели объекта управления. Выходы блока 8 набора масштабных коэффициен:тов усиления управлений подключены к вторым входам релейного элемента 7. 0Устройство работает следующим образом.С выходов блока 1 управления управляющие воздействия Ч, Ч Ч, подаются на входы объекта 2 управления и входного амплитудно-импульсного модулятора 3. Выходные сигналы объекта управления у у уизмеряют с помощью чувствительных элементов 4 и подают на входы выходного амплитудно-импульсного модулятора 5. Вход ной и выходной амплитудно-импульсные модуляторы осуществляют дискретное преобразование аналоговых входных и выходных сигналов объекта 2 управлении, в результате чего на их вы э ходах получают последовательности амп. литуднб-моделированных импульсов Ч п, Ч п,Ч 1 пи УДп У п У, п в дискретные моменты времени и. С выходов. входного 30 амплитудно-импульсного модулятора 3 последовательность импульсов Ч Я , Чх п ,Ч, ппоступает на йервые входы модели объекта управления, входы релейного элемента 7 и блока 8 З набора масштабных коэффициентов усиления управлений. Выходные сигналы модели б объекта управления у п, у 1.п , , у Я через модели чувствительных элементов 9 подают на пер вые входы сумматора 10, на вторые 40 входы которого подается последовательность импульсов уп у 2 иу ("и с выходов амплитудно-импульсного модулятора 5. Сумматор 10 вычисляет рассогласование выходных коорди нат объекта 2 управления и модели бобъекта управления 1 п,ь 1 Я и подает их на первые входы блока 11 умножения. На вторые входы блока 11 умножения подается сигнал Щ свыходов блока 8 набора масштабных коэффициентов усиления управлений, а на третьи входы - с выходов релейного элемента 7, представляющего собой безынерционное усилительное звено с нелинейной характеристикой0 при ЧЫ/ д 5 учЧп щ Ф 1 при Ч иД(1).На выходе релейного элемента 7 формируется последовательность импульсов 6 нп Ч п, 51 и Ч (и в 9 п Ч п, Сигнал, пропорциональный; 65В качестве примера рассмотрим нестационарный динамический объект с г входами и одним выходом. Чувствительный элемент принимают в виде пропорционального звена с коэффициентом передачи, равным единице. Широкий класс динамических объектов описывается дискретным управлением видау (и = Е а"." Ч п (2) где а". - неизвестные коэффициенты объекта управления, подлежащие определению. Уравнение модели объекта управления задается в виделу п - Е а(пЧ п (3) где а п- оценки параметров объекта управления, вычисленные на (и)-м шаге идентификации, Меру качества идентификации можно охарактеризовать критерием близости координат модели объекта управления и объекта управ- ления(4) представляющим собой сумму модулейошибок рассогласования выходныхкоординат модели объекта и объектауправления, Достоинством критерия(4) является его некритичность квиду функции распределения помех,При минимизации по методу градиентакритерия 1 ф (п 3(, получают закоошибкам определения параметров объекта управления, с выходов блока 11умножения подается на входы блока 12настройки параметров модели объектауправления, который осуществляетподстройку коэффициентов модели бобъекта управления по ее вторымвходам. Параметры модели б объекта уп".равления на каждом щаге идентификациикоординируются сигналом, пропорциональным ошибке рассогласования выходных координат объекта 2 управленияи модели б объекта управления Е п,2 (,п1,п, который вычйсляется сумматором 10 сравнения. Структура адаптивного устройства для идентификации объекта управления такова,что на каждом шаге обеспечиваетсянаибольшая скорость уменьшения ошибкирассогласования эа счет оптимальноговыбора коэффициента пропорциональности,который вычисляется в блоке умножения на основании информации, поступающей с выходов релейного элемента 7и блока 8 набора масштабных коэффициентов усиления управлений. Вычислен. -ный в блоке 11 умножения сигнал коррекции параметров модели объектауправления подается на блок 12 настройки параметров модели объекта управления, который реализует коррекциюпараметров модели б объекта управления.798701 тель А.ЛащевТ. Маточка Сост Техр едактор е 100 Филиал П тентф, г. Ужгород, ул. Проектная,/60 Тир ВНИИПИ Государ по делам иэ 13035, Москва, енно етен 5, Р Корректор,Н, а 1 выд Подписноекомитета .СССРи открытийская наб., д. 4/5