Самонастраивающаяся система управления с эталонной моделью

Опубликовано 30,10,81. Бюллетень Дата опубликования описания 02,1 53) 62-50 088.8) 8) Авторыизобретения О, В, Дегтярев, В. В. Евстифеев и А. А осковское ордена Ленина, ордена Октябр удового Красного Знамени высшее техним. Н, Э. Баумана 71) Заявите(54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЭГАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ спе нии Изобретение относится к автоматичес - кому управлению и регулированию и может быть использовано при построении систем автоматического управления и стабилизации раз 1 тичного назначения, в частности, в автопилотах, авторулевых, промышлен 5 ных регуляторах. Известны самонастраивающиеся,системы с эталонной моделью, содержашие ос 10новной контур (ОК) управления, этапоннувмодель основного контура, блок вычисления ошибок настройки - разностей выходных сигналов эталонной модели и ОК, блокформирования частных производных крите 15рия настройки по ошибкам настройки, блоки вспомогательных операторов, блоки перемножения и суммирования и блоки интегрирования скоростей перестройки параметров 11,20Недостатком таких систем являетсявлияние формы и амплитуды управляющеговоздействия на качество процессов настройки,Наиболее близкой к предлагаемой по технической сушности является самонастраивающаяся.система с эталонной моделью, содержащая последовательно соединенные основной контур управления, блок сравне ния, блок формирования частных производных, выход которого соединен с первыми входами блоков умножения и суммирова ния, своими выходами подключенных к со ответствующим первым входам блока умно жения, а через соответствуюшие квадраторы - с соответствующими входами пер вого сумматора, выход блока умножения соединен через интегратор с первым входом основного контура управления, второй вход которого соединен через эталонную модель со вторым входом бпока сравне ния, а через блоки .вспомогательного оператора " со вторыми входами соответствуюших блоков умножения и. суммироваК недостаткам этой системь отиести неопределенный характ нирования системы при стремл(+7 ошибок настройки и существенное схемноконструктивное усложнение системы при увеличении числа перестраиваемых параметров, в частности, пропорциональное увеличение числа блоков деления числу перестраиваемых параметров, а также малую устойчивость системы.Бель изобретения - повышение устойчивости системы при сохранении высокого качества работы системы за счет ма лого влияния формы и уровня управляющего воздействия на процессы адаптации и придания процессу настройки по критерию настройки характера, близкого к заданному экспоненциальному, повышающему 15 устойчивость системы.Указанная цель достигается тем, что в систему введены источник смешения и последователЬно соединенные первый сглаживающий фильтр, второй сумматор и. блок деления, а также последовательно соединенные вычислитель критерия настройки, второй сглаживающий фильтр и усилитель, выход ко торого соединен со вторым входом,блока деления,; связанным своим выходом со вторым входом блока умножения, выход блока сравнения соединен со входом вы числителя критерия настройки, выход первого сумматора соединен со входом первого сглаживающего фильтра, выход источ-, ника смешения соединен со вторым входом второго сумматора.На чертеже изображена блочно-функциональная схема системы.Управляющее воздействие подается на35 вход основного контура 1 и эталонной модели 2, выходы которых сравниваются в" блоке 3 сравнения, на выходе которого формируется вектор ошибок й, Вектор И подается на вход блока 4 формирования40 частных производных критерия настройки по компонентам ошибки, Компоненты выхода подаются на первые входы блоков 5 умножения и суммирования. На вторые входы блоков 5 подаются сигналы с выхо 45 дов блоков 6 вспомогательных операторов, на входы которых подается управление. Выходы блоков перемножения и суммирования связаны с квадраторами 7 функций чувствительности критерия настройки по перестраиваемым параметрам, выходы50 которых суммируются в первом дополнительном сумматоре 8, выход которого через первый сглаживающий фильтр 9 связан с первым входом второго дополнительного сумматора 10, второй вход которого связан с источником 11 смещения. Выход второго сумматора 10 связан со входом знаменателя блока 12 деления,1 4Ошибки 0 подаются также на вход вычислителя 13 критерия настройки, который через второй сглаживающий фильтр 14 связан с дополнительным усилителем 15, выход которого связан со входом числителя блока 12 деления. Выход блока 12 соединен с первыми входами дополнительного блока 16 умножения, где поотдель ности перемножается с выходами блоков 5 - функциями чувствительности критерия настройки понастраиваемым параметрам. Произведения являются скоростями пере,стройки параметров, которые интегрируются в блоке 17 и полученные отклонения выставляются:в основном контуре.Предлагаемая самонастраивающаяся система работает следующим образом.В соответствии с известными принципами перенастройка параметров в градиентных самонастраиваюших системах с эталонными моделями производится по зако М(е)=-Х - 1= 1,й г, (1)- 1 -й настраиваемый параметр;- критерий настройки, четнаяфункция ипи функционал ошибки настройки 6 = Х р - Х )( и)( - п -мерные выходы соответстевенно эталонной модели и основного контура управления,Требование апериодическога переходного процесса по критерию настройки с определенным быстродействием выражается1Й -ЙЮ, Р=С 0 пВО, (2) Предположим, что отклонения параметров основного контура от номинальных и квазистационарности при работе контуров настройки незначительныК (дс), 70 Д 1-( . )01=аек ае(1) (Д)Индекс (о) означает, что частные производные берутся для номинального режима, Д с( - отклонения перестраиваемых параметров от номинальных, д)3= 1т - отклонения неконтролируемых не перестраиваемых параметров.ао(3) Иэ (4) следует, что Я(Е) определяетсяпроцессами настройки параметров (основнаяувеличения числа блоков деления числу. перестраиваемых параметров, а также до- биться повышения эффективности работы системы малого влияния амплитуды и, формы управляющего воздействия на процессы адаптации и придания переходному процессу по критерию настройки характера, близкого к заданному экспоненциаль 1 ОФормула изобретенияСамонастраивающаяся система управ пения с эталонной моделью, содержащая последовательно соединенные основной 15 контур управления, блок сравнения, блок формирования частных производных, выход которого соединен с первыми входами блоков умножения и суммирования; своими выходами подключенных к соответству- о юшим первым входам блока умножения, а через соответствующие квадраторы - с соответствующими входами первого сумматора, выход блока умножения соединенчерез интегратор с первым входом основ ного контура управления, второй вход которого соединен через эталонную модельсо вторым входом блока сравнения, а че-рез блоки вспомогательного оператора со вторыми входами соответствующих бло ков умножения и суммирования, о т л ич а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения устойчивости системы, она содержит источник смещения и последовательно соединенные первый сглаживающийфильтр, второй сумматор и блок деления,а также последовательно соединенныевычислитель критерия настройки, второйсглаживающий фильтр и усилитель, выходкоторого соединен со вторым входом блока деления, связанным своим выходомсо вторым входом блока умножения, выход блока сравнения соединен со входомвычислителя критерия настройки, выходпервого сумматора соединен со входомпервого сглаживающего фильтра, выходисточника смешения соединен со вторымвходом второго сумматора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Солодовников В. ВШрамко Л. С,Расчет и проектирование аналитическихсамонастраивающихся систем с эталонными моделями. М., "Машиностроение",1972, с. 270.2. Петров А, И. Об одной задаче определения оптимального алгоритма самонастройки, Известия АН СССР, "Техническаякибернетика", 1971,1, с. 206-217,схема с. 216 (прототип).4/ шская н пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 1/70 Тираж, 94 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Псдписиомитета Соткрытий нного ений и -35, Р