Адаптивный идентификатор

СОЮЗ ажтСНИХсоциАлистичеснихРЕСПЬБДИн ЯО,47515 1) С 05 В 13/02 . М)йЬ ОПИСАН ЗОБРЕТЕНИ иие ИСССР982.СР1985 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТЕТПО ИЗОН ЕТЕНИЯМ И ОтНРЫТИНМПРИ ГКНТ ССОР(57) Изобретение относится к управлению стационарными и нестационарнымиобъектами и макет найти широкое применение при проектировании и иснытаниях различных систем и объектов,Предлагаемый адаптивный идентификатор обеспечивает высокую точностьидентификации объектов, имеющих выраженную экстремальную характеристи1,647515 ку, поскольку реализует одношаговыйадаптивный алгоритм идентификации;квадратичных моделей, что позволяетнастраивать параметры нелинейных объ-ектов. Устройство содержит объект 1идентификации, первый квадратор 2,первый блок 3 умножения, второй блок4 умножения, первый сумматор,5,третий блок 6 умножения, блок 7 оперативной памяти, второй сумматор 8третий сумматор 9, второй квадратор1 Изобретение относится к управлениюстационарными и нестационарными объ 1 ектами и может найти применение при 20проектировании и испытаниях различныхсистем и объектов,.Цель изобретения - повьппение точности идентификатора в условиях нелинейности объекта идентификации, 25Йдентификатор реализует адаптивныйалгоритмидентификации квадратичныхмоделей и предназначено для идентификации нелинейных объектов, имеющихвыраженную экстремальную характерис-.тику, Относительно непрерывного объекта идентификации предполагается,что он описывается квадратичной формойУИ)=а +Ь хИ)+х (1)с х(С)+та(й), (1) 35 где УИ) - скалярньп выход объекта," аф,Ьф,с- соответственно скаляр,(ш й 1) -й вектор, (ш х;ш,)-я. матрица неизвестных парамет.-О ров объекта, подлежащих оценкев случае, если объ-ект нестационарный, эти параметры являются функцией времени);45 хЫ - (ш+1)-й вектор входов объекта; чЫ . - помеха с ограниченным вто.рым моментом;- непрерывное время.В соответствие объекту ставится дискретная настраиваемая модель2) ипф.т а, 05 ь55 где Ь--- симметричная1 ьО,5 Ь 1 сп , положительно определенная матрица оценок параметров 10, четвертый сумматор 11, блок 12деления, блок 13 опорных напряжений,третий квадратор 14, пятый сумматор: 15, пороговый элемент 16 и связи между элементами, Новым является введение в устройство, блока 13 опорных напряжений, третьего квадратора 14, пятого сумматора 15, порогового элемента 16 и новых связей между элементами. 1 ил,объекта на (и)-й итерации,На чертеже приведена функциональная схема адаптивного идентификаторадля многомерного объекта управленияс п 1 входами и одним выходом.Адаптивный идентификатор содержитобъект 1 идентификации с ш входамии одним выходом, первый квадратор 2,первый 3 и второй 4 блоки умножения,первый сумматор 5, третий блок бумножения, блок 7 оперативной памяти,второй сумматор 8, третий сумматор9, второй квадратор 10, четвертыйсумматор 11, блок 12 деления, блок 13опорных напряжений, третий квадратор14, пятый двухвходовый сумматор 15,пороговый элемент 16, открывающийся,если на его информационный вход подается положительный потенциал и задатчик 17 требуемого значения параметра точности идентификации,Адаптивный идентификатор работает следующим образом.Входной сигнал х подается одноивременно на входы объекта 1 идентификации, первого квадратора 2, гдеопределяется вектор х , и группу2увходов первого блока 3 умножения, ас блока 13 опорных напряжений сигнал, соответствующий единице, посту"пает на первый вход третьего сумматора 9, в котором вычисляется квадрат нормы расширенного вектора входовхп, и на второй вход первогоблока 3 умножения, где определяютсязначения элементов матрицы хх прик1. Выходной сигнал у с вйходаобъекта 1 идентификации поступает навход четвертого сумматора 11, а навход второго сумматора 8 подаютсясигналы с выходов третьего блока б5 164 ,умножения, который реализует операцию поэлементного умножения коэффициентов матрицы Ь ., при 14 1 значения которых записаны в блоке 7 оператив, ной памяти, на значения сигналов, поступающих с выходов первого блока 3 умножения. В результате операции сум мирования во втором сумматоре 8 на его выходе появляется сигнал, соответствующий значению квадратичной формы у хЬ.,х который подаетсял тна инверсный вход четвертого сумматора 11, где. вычисляется ошибка иденю Гтификации 7 в=-у=у-хЬ ,х и подается на вход третьего кэадратора 14 и вход делимого блока 12 деления, на вход делителя которого поступает сигнал с выхода второго квадратора1 О, соответствующий значению х 11,На первые входы первого сумматора 5 поступают сигналы с блока 7 оперативной памяти, а на вторые входы - . сигналы с второго блока 4 умножения, соответствующие значениям элементов матрицы ххпри 1 ( полученные в результате умножения коэффициента , =х 1 (у-у), значение которого определено в блоке 12 деления, на значения сигналов, поступающих с выходов первого блока 3 умножения . В результате операции суммирования в первом сумматоре 5 на его группе выходов появляется уточненное значение матрицы оценокт7 хлЬ в- х п тЬ=Ь +" --- -хх- х иа на первой группе выходов - значенияэлементов матрицы Ьпри к Й 1 которые записываются в блок 7 оперативной памяти,Значение матрицы оценок Ь и с вторых выходов первого суииатора 5 подается на информационные входы порогового элемента 16, который может находиться в двух состояниях: "Открыто",если на его управляющий вход подаетсяположительный потенциал и "Закрыто"в противном случае, управляющий входпорогового элемента 16 соединен свыходом пятого сумматора 15, в котором происходит сравнение требуемогозначения параметра точности идентификации 7.и квадрата ошибки идентификации на и-м шаге 7=(у-у) , котолрый поступает на первый вход пятогосумматора 15 с выхода третьего квадратора 14, В этом случае, если вели 75156чина 7 не превьппает требуемого зналгчения точности 7 ф (11-Ф0), пороговый элемент 16 открывается по уп 5 равляющеиу ВхОду а на его выходахявляющихся и первым выходом устройства, появляются оценки Ь, удовлетворяющие требуемому показателю точнос"ти, В противном случае пороговый элемент закрыт и на выходе устройствазначения оценок Ьв не появляются,В исходном состоянии на выходе блока 13 опорных напряжений единица, вблоке 7 оперативной памяти записаныначальные значений коэффициентов матрицы Ь при Хй 1 на втором входепятого сумматора 15 присутствует сигнал, соответствующий требуемому значению точности идентификации, на вы 20 ходах всех остальных блоков нули, Напервой итерации сигнал х 1 подаетсяна входы объекта 1 идентйфикациивходы первого квадратора 2 и первыевходы первого блока 3 умножения, на25 второй вход которого и первый входтретьего сумматора 9 поступает единица с выхода блока 13 опорных напряжений,В результате вычислений в этих30 блоках на их выходах появляются следующие сигналы: первый кэадратор 2 -вектор х первый блок 3 умножениязначения элементов матрицы х 1 х притретий сумматор 9 - квадратнормы расширенного вектора входовх. На первые и вторые входы третьего блока 6 умножения подаютсязначения элементов матриц при 1 й 1соответственно х,х , вычисленные в(40 пеРвом блоке 3 Умножения, и Ь., записанные в блоке 7 оперативной памяти,а на выходах появляются значения элементов матрицы (х,х)ОЬ при 1 с 63где О - символ скоттова произведе 45 ния, которые поступают на вход второго сумматора 8, где вычисляется знатчение квадратичной Формы у =х Ь хи подается на инэерсньш вход четвертого сумиатора 11, на первый вход кото 5 О рого с выхода объекта 1 идентификациифпоступает выходной сигнал у.В результате операции суммирования в четвертом сумматоре 11 на еговыходе появляется значение ошибки55 идентификации на первой итерацииЧ =у -у =у -х,Ь х поступающее нат1 овход третьего квадратора 14 и входделимого блока 12 деления, на входделителя которого подается значениеЗаказ 1398 Тираж 482 Подписное БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 1014 торого соединены с второй группойвходов первого сумматора, вторая группа выходов которого соединена с информационными входамй пороговогоэлемента, выходы которого являютсягруппой выходов адаптивного идентификатора, а управлякщий вход подключен к выходу пятого сумматора, первыйвход которого соединен с выходом задатчика требуемого значения параметра точности идентификации, а второйвход - с выходом третьего квадратора вход которого подключен к выходучетвертого сумматора.