Адаптивный прогнозирующий регулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Щы ЗЫ С 05 В ГОСУДАРСПО ДЕЛ Т ЕНИ 7 ЕЛЬСТ а тификаци 1975, ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТШИЙ И ОТКРИТий(71) Центральное проектно-конструкторское бюро по системам автоматизации производства и Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе(56) 1. Гурецкий Х. Анализ и синтез управления с запаздыванием. М., "Машиностроение", 19742. Райбмаи Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства, М Энергия", 1976, с.273, рис.7,1.3, Эйкхофф П, Основы иден и систем управленияМ., "Мир" с,432,433., рис.9.2, 9.3.4. Авторское свидетельство СССР 9815713, кл, 6 05 В 13/02, 1979 (прототип).(54)(5) ЯАПТИВНЪМ ПРОГНОЭИРУЮЩИЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий последовательно включенные первый элемент срав-, нения, первый фильтр низкой частоты, обратную модель объекта, второй элемент сравнения, третий элемент сравнения, второй фильтр низкой частоты и элемент экстраполяции последовательно включенные первый 8 сумматор, исполнительный орган 9, третий фильтр 10 низкой частоты и первый элемент 11 задержки, выход которого соединен ;с вторым входом второго 4 элемента сравнения, последовательно включенные четвертыи Фильтр низкои ч стоты, первый масштабирующий элемент,второй элемент задержки, выход которого с"единен с вторым входомтретьего элемента сравнения, последовательно включенные первый блокэкстраполяторов, блок элементовсравнения и первый блок масштабирую.ших элементог последовательновключенные четвертый элемент сравнения, инерционное звено и второй масштабирующий элемент, выход которогосоединен с первым входом второгосумматора, остальные входы второгосумматора соединены с соответствующими выходами масштабирующих элементов первого блока масштабирующихэлементов, пятый элемент 22 сравнения, соединенный первым входом свыходом третьего Фильтра 10 низкойчастоты, а выходом - с входами блока элементов задержки и вторым входом первого элемента сравнения блокаэлементов сравнения, вторые входыостальных элементов сравнения блокаэлементов сравнения соединены с соответствующими выходами элементов задержки блока элементов задержки,за исключением последнего элементазадержки этого блока, выход которогоподключен к первому входу четвертогоэлемента сравнения первый блокэлементов адаптации, первые входыкоторых соединены с выходом второгофильтра низкой частоты, второй входпервого элемента адаптации первогоблока адаптации соединен с выходомзкстраполятора, вторые входы остальных элементов адаптации первого блока адаптации - с соответствующимивыходами экстраполяторов первого1123020 блока экстраполяторов, выход первогоэлемента адаптации первого блокаэлементов адаптации соединен с дополнительным входом зкстраполятора, выходы остальных элементов адаптациипервого блока элементов адаптации.подключены к соответствующим дополнительным входам экстраполяторов первого блока зкстраполяторов, схему адаптации, первый вход которой соединенс выходом четвертого Фильтра низкойчастоты, второй вход с выходомвторого элемента сравнения, а выход - с дополнительным входом первого масштабируюЩего элемента, первый вход первого сумматора соединенс выходом второго сумматора, выходтретьего элемента сравнения - с вторым входом четвертого элемента сравнения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения эФФективпости управления, в него введены пятый Фильтр низкой частоты, второй блок экстраполяторов, второйи третий блоки элементов адаптации,последовательно включенные третийблок экстраполяторов,блок сумматорови второй блок масштабирующнх элементов, причем вход пятого Фильтра низкой частоты соединен с выходом первого масштабирующего элемента, авыход - с первая входами экстраполяторов третьего блока экстраполятоИзобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построенигг систем управления техническими объектами, содержащими значительньге транспортные и инерпионные запаздывания и подверженными влиянию контролируемых и неконтролируемых возмущений, характеристики которых изменяются на интервале времени транспортного запаздывания.Предполагается, что динамика преобразующих каналов рассматриваемого класса объектов достаточно хорощо аппроксимируется оператором)рт, к ртЯр)= - еЩр). есо(р), и 1 1 (р)+1 Т(р)+1 ров, с первыми входами элементов адаптации третьего блока элементовадаптации и с вторым входом пятого элемента сравнения, вторые входы элементов адаптации третьего блока элементов адаптации соединены с соответствующими выходами экстраполяторов третьего блока экатгаполяторов, 1а выходы - с дополнительньппг входами экстраполяторов третьего блока экстраполяторов, выход второго Фильтра низкой частоты соединен с первыми входами зкстраполяторов второго блока экстраполяторов и первыми входами элементов адаптации второго блока элементов адаптации, вторые входы элементов адаптации второго блока элементов адаптации соединены с соответствующими выходами экстраполяторов второго блока зкстраполяторов, а выходы - с соответствующими дополнительньяи входами экстраполяторов второго блока экстраполяторов, выход элемента экстраполяции соединен с вторым входом первого сумматора /блока сумматоров, а вторые входы остальных сумматоров блока сумматоров соединены с соответствующими вьмодами экстраполяторов второго блока экстраполяторов, выходы масштабирующих элементов второго блока масштабирующих элементов соединены с соответствующими входами первого сумматора . коэФФициенты усиления д , К, ипостоянные времени Т, "с которогос течением времени изменяются незначительно,- выходная переменная объектауправления;о,о - регулирующее воздействиси контролируемое возмущение.Задача управления заключается1 О в обеспечении инвариантности выходной переменной объекта управленияот контролируемых и неконтролируемых внешних воздействий при условии,.минимизации затрат на управление.ц Примером такого рода объектовслужат современные доменные печи,которые подвержены влиянию контролируеиьгх и неконтролируемых возму"Наиболее близким к предлагаемому является прогнозируюпжй регулятор, содержащий последовательно включенные первый элемент сравнения, первьй фильтр низкой частоты, обратную модель объекта второй элемент :сравнения, третий элемент сравнения, второй фильтр низкой частоты, экстраполятор, первый сумматор, исполнительный орган, третий фильтр низкой - 0 частоты и первый элемент задержки, выход которогс соединен с вторым входом второго элемента сравнения, последовательно включенные четвертый фильтр низкой частоты, первый масштабирующий элемент, второй элемент задержки, выход которого сое-, динен с вторым входом третьего элемента сравнения, последовательно включенные первый блок экстраполяторов блок элементов сравнения и первьпЪ блок масштабирующих элементов, последовательно включенные чет. вертый элемент сравнения, инерционное звено и второй масштабирующий элемент, выход которого соединен с первым входом второго сумматора остальные входы второго сумматора щений. В частности,к числу контролируемых возмущений относятся изменения химического состава агломерата, и кокса, а к числу неконтролируемых " изменения их гранулометрического состава. Каналы преобразования регулирующих воздейст;ий и контролируемьж возмущений сверху печи с выходом на показатели качества чугуна характеризуются постоянными времени порядка 3-7 ч. Приправлении тепловым и шлаковым режимами доменной печи необходима минимизация расхода дорогостоящего доменного кокса, а также флюсующих добавок,. уменьшение расхода которых ведет к повьппению производительности агре 1трат аДля описанньгх объектов известны регуляторы с косвенным измерением и экстраполяцией неконтролируемых возмущений содержащие обратные модели объектов управления, блоки задержки, экстраполяторы и блоки сравнения 1.13-33.Такие регуляторы не обеспечивают высокой точности регулирования изза того, что в них не учитываются в явном вице контролируемые возмущения,5 10 15 20 2 с 30 соединены с выход;:ми масштат:руюгчт элеь.ентгз ,ервого блока масштлбируюю.х элементов пятый эл.мент сравнения соединенный первым входом с выходом первого масштабирую щего элемента, вторым входом с выходом третьего фильтра низкой частоты, а выходом - с входами элементов задержки блока элементов задержки и вторым входом первого элемента сравнения блока элементов сравнения, вторые входы остальных элементов сравнения блока элементов ср,-.внения соедин:и с выходами элементов задержки блока элементов задержки, за исключением последнего элемента задержки этого блока, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента сравнения, первый блок элементов адаптации, первые входы которых соединены с выходом второго фильтра низкой частоты, второй вход первого элемента адаптации первого блока адаптации соединен с выхоцом экстраполятора, вторые входы остальных элементов адаптации первого блока адаптации - с вьпсодами экстраполяторов первого блока экстраполяторов, выход первого элемента адаптации первого блока элементов адаптации соединен с дополнительным входом экстраполятора, выходы остальщх элем 1 тов адаптации первого блока элементов адаптации с дополнительными входами экстраполяторов, элемент адаптации, первый вход которого соединен с выходом четвертого фильтра низкой частоты, второй вход с и,:кодом второго элемента сравнения, а выход - с дополнительным вхоцом первого масштабирующего элементь, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора, третий вход - с выходом первого масштабирующего элемента, виход третьего элемента сравнения соединен с вторым входом четвертогоэлемента сравнения. В прогнозирующем регуляторе с помощью первого и второго элементов сравнения, первого фильтра низкой частоты, обратной модели объекта и элемента задержки восстанавливаются с запаздыванием оценки идеаль-, ных управляющих воздействий. Затем этп оценки пересчитываются на базовые условия коьтролируемых возмущений, для чего используются чет 1123020вертый Фильтр низкой частоты, первый масштабирующий элемент, второй элемент задержки и третий элемент сравнения. Пересчитанные таким образом приведенные) оценки идеальных управляющих воздействий экстраполируются по траектории с помощью экстаполятора. и первого блока экстраполяторов, Экстраполированное нд предстоящий момент времени управляющее 10 воздействие корректируется в зависимости от разности между Аактически реализованными . оценками идеальных, а также между Фактически реализованными и экстраполированными оценками 15 идеальных управляющих воздействий.Для этих целей служат блок элементов сравнения, первый блок масштабирующих элементов, первый и второй сумматоры, блок элементов задержки, четвертый 20 и пятый элементы сравнения, инерционное звено и второй масштабирую" щий элемент. Скорректированное управляющее воздействие пересчитывается на условия Фактических контролируемых 25 возмущений, для чего ввсдена связь пе 1:эого масштабирующего элемента с ьторьм сумматором, Полученное на выходе второго сумматора управляющее везде.". твие реализуется, исполнитель ным орлеаном. Лля повышения эФАективности прогнозирующего регулятора введена адаптация параметров экстранолятоГсв и лоэААициента первого масштабирующего элемента с помощью соответственно первого блока элементов адаптации и элемента адаптации 4 1. Недостаток известного прогнозирующего регулятора заключается в низ 40 кой эФАекгивности управления, Это объясняется большими затратами на удавление из-за того, что регулирующие воздействия вырабатываются . в ответ не только на низкочастотные,45 но и на высокочастотные возмущения, которые могут Фильтроваться объектом управл.ния в силу его инерционности,Цель изобретения - повышение эАФективности управления.Поставленная цель достигается тем, что в прогнозирующий регулятор, содержащий последовательно включенные первый элемент сравнений, первый фильтр низкой частоты, обратную модель объекта, второй элемент сравне ия, третий элемент сравнения второй Фильтр низкой частоты и элемент экстраполяции, последовательно включенные гервый сумматор, исполнительный орган, третий Аильтр низкой частоты и первый элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента сравнения, последовательно включенные четвертый Аильтр низкой частоты, первый масшта" бирующий элемент, второй элемент задержки, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента сравнения, последовательно включенные первый блок экстраполяторов, блок элементов сравнения и первый блок масштабирующих элементов, последовательно включенные четвертый элемент сравнения, инерционное звено и второй,масштабирующий элемент, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, остальнье входы второго сумматора соединены с соответствующими выходами масштабирующих элементов первого блока масштабирующих элементов, пятый элемент сравнения, соединенный первым входом с выходом третьего Аипьтра низкой частоты а выходом - с входами блока элементов задержки и вторым входом первогс элемента сравнения блока элементовсравнения, вторые входы остальных элементов сравнения блока эл,ментов сравнения соединены с соответствующими гыходами элементов задержки блока элементов задержки, за исключением последнего элемента задержки этого блока, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента сравнения, первый блок элементов адаптации, первые входы которых соединены с выходом второго Фильтра низкой частоты, второй вход первого элемента адаптации первого блока адаптации соединен с вькодом экстраполятора, вторые входы остальных элементов адаптации первого блокаадаптации - с соответствующими выходамн экстраполяторов первого блока экстраполяторов, выход первого элемента адаптации первого блока элементов адаптации соединен с дополнительным входом экстраполятора, выходы остальных элементов адаптации первого блока элементов адаптации, подключены к соответствующим дополнительным входам экстраполяторов первого блока экстраполяторов, схему адаптации первый вход которой соединен с выходом четвертого Фильтра низкойчастоты, второй вход - с выходом вто. рого элемента сравнения, а выходс дополнительным входом первого масштабирующего элемента, первый вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора выход третьего элемента сравнения - с вторым входом четвертого элемента сравнения, введены пятый фильтр низкой частоты, второй блок экстраполяторов, 1 О второй и третий блоки элеменгов адаптации, последовательно включенные третий блок экстраполяторов, блок сумматоров и второй клок масштаби- рующих элементов, причем вход пято го фильтра низкой частоты соединен с выходом первого масштабирующего элемента, а выход - с первьвп" входа- ми экстраполяторов третьего блока экстраполяторов, с первыми входа ми элементов адаптации третьего блока элементов адаптации и с вторым входом пятого элемента сравнения, вторые входы элементов адаптации третьего блока элементов адапта ции соединены с соответствующими выходами экстраполяторов третьего блока экстраполяторов, а выходы - с дополнительными входами экстраполяторов третьего блока экстраполя- . ЗО торов, выход второго фильтра низкой частоты соединен с первыми входами экстраполяторов второго блока экстраполяторов и первыми входами элементов адаптации второго блока35 элементов адаптации, вторые входы элементов адаптации второго блока элементов адаптации соединены с соот-ветствующими выходами экстраполяторов второго блока экстраполяторов, а выходы - с соответствующими дополнительными входами экстраполяторов второго блока экстраполяторов, выход элемента экстраполяции соединен с вторым входом первого сумматора блока сумматорова вторые входы остальных сумматоров блока сумматоров соединены с соответствующими выходами экстраполяторов второго блока экстраполяторов, выходы масштабирую- щих элементов второго блока масштабируюпдх элементов соединены с соответствующими входами первого сумматора. Введение новых блоков и связейпозволяет экстраполировать контролируемые возмущения и оценки приведенных идеальных управляющих воздейстм. вий, н; ихабр, на интервал памя"ит. ч емь., г:он год ггь снетку экс:.апол;рованн:х упразляющих воздействийи.гм суммирования с весовыми коэффициентами и окончагелыые управляющие воздействия вырабатывать на основе полученных таким образом оценокупр;-.вляющих воздействий. управляющие воздействия вырабатываются сучетом б.дущего поведения контролируемых и неконтролируе:ых возмущенп, что позволяет не реагироватьна относительно высокочастотныевоз,".щения, которь.е Фильтруютсяобъектом управления, и тем самымуменьшать затраты на управлениив целом повысить точность регулированияфКа чгртсже приведена блок-схемапредлагаемого регулятора,Адаптивный прогнозируюЬй регу 1 1лятор содержит первый элементсравнения, первый фильтр 2 низкой частоты, обратную модель 3объекта, второй ч и третий 5 элементы сравнения, второй фильтр 6низкой частоты, элементэкстраполяции первый сумматор 8, исполнительный орган 9, третий фильтр 10низкой частоты, первый элемент 11задержки, четвертый фильтр 12 низкой частоты, первый масштабирующийэлемент 13, второй э;:емент 1 ч задержки, первый блок 15 зкстраполяторов, блок 16 элементов сравнения,гервый блок 17 масштабирующих элементов, четвертый элемент 18 сравнения,инерционное звено 19, второй масщтабирующий элем:.нт 20, второй сумматор21, пятый элемент 22 сравнения,блок 23 элементов задержки. первыйблок 2 ч элементов адаптации, схему 25 адаптации, пятый фильтр 26 низкой частоты, второй блок 27 экстраполяторов, второй 28 и третий 29 блокиэлементов адаптации, третий блок 30экстраполяторов, блок 3 1 сумматорови второй блок 32 масштабирующих элементов. Схема 25 адаптации содержит источник постоянного сигнала, последовательно включенные. элемент задержки, квадратор, сумматор, элемент деле" ния, интегратор, элемент умножения и элемечт сравнения, второй вход которого соединен с вт орым входом схемы 25 адаптации, а выход - с вто; рым входом блока деленна, вьжод ис 1123020 10точника постоянного сигнала подключен к второму входу сумматора, входблока задержки соединен с первымвходом схемы 6 адаптации, а выход -с вторым входом блока умножения,выход интегратора подключен к выходусхемы 6 адаптации 33,Блоки 24,23 и 29 адаптации постоянных времени экстраполяторов содержаткаждый источник постоянного сигнала,.ервый масштабярующий элемент, последовательно включенные первый элемент. сравнения, первый интегратор,первый элемент задержки, второй элемент сравнения, элемент деления,второй масштабирующнй элемент, третий элемент сравнения, второй интегратор, второй элемент задержки, четВертый элемент сравнения и сулааторвыход которого соединен с вторымвходом элемента деления, а вход -с выходом источника постоянного сигкала, выход первого интегратора подключен к вг орому входу второго элемента сравнения, выход второго интеГратора к второму входу четвертогоэлемента, равнения и через первыймасштабирующяй элемент к второмувходу тре. ьего элемента сравнения,первый я второй входы элементаадаптация соединены соотвегственнос первым и Вторым входами первогоэлемен".а сравнения, выход третьегоэлемента сравнения подключен к выходу элемента адаптации 4 3 О 15 20 25 30 35 45 50 5 Иа чертеже указаны: ы(Ц - приращение контролируемого возмущения В"Й лсоменг времени относительно.Норного (базового) уровня Й 1 выходная переменная объекта управления; (Ц - задание на выходную переменную, ц - управляющее воз- действие.Адаптивный прогнозирующий регулятор работает следующим образом,Из измеряемого вьасодного сигнала (бобьекта з и рвом эЛеиенте 1 срав кения Вычнтается сигнаЛ о задания .У"(ь на в оседлую переменную. Полученный сигнал поступает на первый Фильтр 2 низкой частоты, в котором подав" ляется высокочастотная помеха, что повышает точность дальнейшего преобразования сигнала. С выхода первого Фильтра 2 низкой частоты сигнал пос. тупает на обратную модель 3 объекта беэ зачаздывания,. в частности пропорционально"диФшевенциальное звенс. Выходной сигнал обратной модели 3 объекта вычитается во второмэлементе 4 сравнения из выходногосигнала первого элемента 11 задержки, о Фактическом управляющем воздействии реализованном в (-)-Й момент .времени. В результате на выходе второго элемента 9 сравнения появляется сигнал сб оценке ядеального управляющего воздействияЫО (1- )=ОД- )- Ф 1-Уф(+), (гэЫгде О (1 -Г)- оценка идеальнсгс управляющего всздействилВ момент времени (1-Ц;Г - время транспортногозапаздывания;Г ,- обратная модель объекта без учета запа.з.сьвания,Сигнал о приращениях контролируемых возмущений э( ц подается на. вход, четвертого Фильтра 12 низкси частоты, где подавляются высокочастотные помехи, а затем умножается в первом ма"штабирующем элементе 13 на козФощцяепт К пересчета приращений контролируемьж возмущений в пряращечие управляющего воздействия. Ьыходной сигнал первого ма:штабирующего элемента 13 задерживается на время ,"ь" во вторрм элементе 14 задержки я вычитается в третьем элементе 10 сравнения из сигнала об Ус 1(1-Г)с вьнссда Второго элемента 4 сравнения. Вьйсодной сигнал третьего элемента 5 сравненияявляется сигналом об оценке идеального управляющего всрдействия, приведенной расчетным путем к базовому уровню контролчруемого возмущения (сигнал о приведенном управляющем воздействии).,Цля экстраполяции приведенного управляющего воздействия .Выхьдной счгнал третьего элемента 5 сравнения подается на второй Фильтр 6 низкой частоты, в котором усредняется на интервале времени д 7 =(110-1/20) Т для экстраполяция траектория этого сигнала конечным числом экстраполяторов. Выходной сигнал второго Фильтра 6 низкой частоты подается на экстраполятор 7 и на экстраполятсры второго блока 27 эсстраполяторов Выполненных наримеру В Виде форсс руьщих звеньеВ, В э 1 сстраполятсредля реализации корректирующей ратНО 1 э связи, С этой Целью ОпреДслястся разность мекду фактически приведенньм и идеальным приведеныыуправляюпш.) воздействием на интервале времени от т,-Я, до (т.-Ца также разность между фактически приве 11 1123020 17 сигнал экстраполируется на интервал времени ( + й 1,) в экстраполяторе 27-1 второго блока 27 экст-рапаляторов на интервал времени+ 2 Дь ), в экстраполяторе 27- К на интервал времени (Г+ ХдФ) ГдеК:-а 0 - интервал памяти систет (мы,Аналогично приведенному управляющему воздействию экстраполируетсятраектория корректировок управляющихвоздействий по приращениям контролируемых возму)цений. Для этого выходной сигнал первого масштабирующего 5элемента 13 усредняется на интервале времени ь);, в пятом фильтре 26низкой частоты и экстрапалируетсяв экстрапаляторе 30-0 третьего блока ЗО экстрапаляторов на интервал 20времени а, в экстрапаляторе 30-1на интервал времени 2 й и в экстраполяторе 30- К на интервал времени Кь ь,Выходные сигналы экстраполяторов .25второго блока 27 экстраполяциисуммируются с соответствующими выходными сигналами экстраполяторовтретьего блока 30 эк"траполяторовв сумматорах блока 31 сумматоров. З 0На выходе блока 30 сумматоров получается экстраполированная на интервалпамяти системы траектория управляющего воздействия, обусловленная контролируемьпчи и неконтролируемымивозмущениями.Для получения управляющего воздействия в текущий момент временипроизводится свертка полученнойтраектории путем взвешенного суммирования управляющего воздействияв отдельные моменты времени. С этойцелью выходные сигналы сумматоровблока 30 сумматоров умножаются навесовые коэффициенты в соответствую 45щих масштабирующих элементах второго блока 32 масштабирующих элементов й суммируются в ;ервом сумматоре 7. Коэффициенты в масштабирующихэлементах второго блока 32 масштабирующих элементов выбираются такимобразом, чтобы убыяали в будущее,например, по экспоненциальному закону и отражали динамику каналарегулирования и точность экстраполя 55ции возмущений,Остальные блоки адаптив)4 ого прогнозирующего регулятора предназначены денньпч и экстраполированным приведенным управляющкм воздействием на интервале времени от 1-),1 до С помощью модели канала регулирования без учета запаздывания прогнозируется влияние полученных разно:тей на я:".одную переменную объекта угравления. Найденное изменение выходкой переменкой с помощью П-звена ,пропорционального регулятора) пересчитывается в корректировку управляющего воздействия по обратной связи.Для реализации описанной логики экстраполируется с помощью первого блока 15 экстраполяторов траектория выходного сигнала второго фильтра 6 низкой: частоты на интервале времени ат (1-Т) до 1, В экстрапалятаре 15-1 первого блока 15 экстраполяторов производится экстраполяция на момент времени (т,- а , в экстраполяторе 15-2 - на момент времени Я - т + 2 ЛТ), в экстраполяторе 15-и- яоментнт времени(1-+ь :т Сигнал о корректировке управляющего воздействия по приращениям контролируемых возмущений с выхода пятого фильтра 4 низкой частоты вычитается в пятм элементе 22 сравнения из сигнала а реализованном управляющем воздействии с выхода третьего фильтра 10 низкой частоты. Выходной сигнал пятого элемента 22 сравнения задерживается в элементе 23-1 задержки блока 23 элементов задержки на интервал времени дт в элементе 23-+1 задержки - на интервал времени -11-л ь в элементе задержки 23- и - на на интервал времени гадь В блоке 16 элементов сравнения определяется разность между траекториями экстраполированных и факических приведенных управлений на интервале времени от (С"): дс 1 Для этого в элементе 16-1 сравнения блока 16 элементов сравнения из выходного сигнала экстраполятора 15-1 первого блока 15 экстраполяторов вычитается выходной сигнал пятого элемента 22 сравнения, в элементе13 112162 сравнения - выходной сигналэлемента 23-1 задержки блока 23 задержки, в элементе 16-в сравнениявыходной сигнал элемента 23-п задержки. Сигналы о полученных разностях умножаются на весовые коэффициенты в соответствующих масштабирующих элементах первого блока 17 масштабирующях элементов и суммируются вовтором сумматоре 23-2. В четвертомэлементе 18 сравнения из выходногосигнала третьего элемента 5 .сравне-.ния вычитается выходной сигнал элемента 23- задержки блока 23 элементов задержки. Сигнал с выхода четвертого элемента 18 сравнения преобразуется в инерционном звене 19,умножается яа весовой коэффициентво втором масштабирующем элементе20 и подается на второй сумматор21, на выходе которого появляетсясигнал о корректировке управляющеговоздействия по обратной связи.Выходнои сигнал второго сумматора21 подается на один из входов первого сумматора 7, где алгебраическисуммируется с рассчитанным по возмущениям управляющим воздействием.Полученное таким образом управляющеевоздействие реализуется с помощьюисполнительного органа 9 и поступает яа объект управления.В связи с тем, что структурностатистические свойства оценок приведенных управляющих воздействий из.меняются, производится адаптациявсех экстраполяторов. При условии,что оператор каждого экстраполяторапредставлен выражениемТ 1+1Эр (3Э;Р=т о,Фгде Т - интервал экстраполяции,ЬТ - постоянная времени форсирующего звена,адаптацию Т можно производить согласно закону тора;А,В,З " постоянные величины,е 3При адаптации экстраполятороввходные и выходные сигналы подаются на входы элементов адаптации,выходы которых поступают на дополнительные входы экстраполяторов.1 ОДля реализации выражения (4) в элементах адаптации входной сигнал второго входа элемента адаптации вычитается в первом элементе сравненияиз входного сигнала второго входа,Сигнал с полученной разности аХ интегрируется в первом интеграторе,. задерживается в первом элементе задержки на время А, а затем во втором элементе сравчения вычитаетсяиз выходного сигнала первого интегратора. В результате на выходе второгоэлемента сравнения появляется сигнало числителе второго члена правой части выражения (4). Аналогично с помощью второго интегратора, второгоэлемента задержки и четвертого элемента сравнения обрабатывается выходной сигнал третьего элемента сравнения о величине знаменателя. Выходной сигнал четвертого элемента сравнения суммируется в сумматоре с выходным сигналом о В, поступающим свыхода источника постоянного сигяа"ла. В итоге появляется сигнал о зяа 35 менателе второго члена правой частивыражения (4). В элементе делениявыходной сигнал второго элемента сравнения делится на выходной сигналсумматора, затем умножается во вто 40 ром масштабирующем элементе яа постоянный коэффициент д и вычитаетсяв третьем элементе сравнения яэвыходного сигнала второго интегратора, умноженного в первом масшта 45 бирующем элементе яа постоянный коэффициент 1/4 . На выходе третьегоэлемента сравнения появляется сигнало величине Тф, который поступаетна выход элемента адаптация.50Изменчивость характеристик объекта управления по отношению к контролируемым возмущениям учитываетсяпутем адаптации пересчетного коэффициента К, первого масштабярующегоэлемента 13. Для этого на входы схе 55мы 25 адаптации подаются сигналыс выхода второго элемента 4 сравнения и выхода четвертого Ьильтра т 1+:Т 1,940-3Ф ТА Ф,ФА а(В) аа- дх(В) аЬ 8 . уеяе- т (еяе 3020 14 гдеХ(Я- входной сигнал экстраполятора", Хэ(В- выходной сигнал экстраполя1 б 1123020 1512 низкой частоты, а выходной сигнал. схемы 25 адаптации поступает на дополнительный вход первого масштабирующего элемента 13. В схеме 25 адаптации реализуется, в частности выражение фсО ф-)-к (8-7 со 9-т 1 О(9- ь)13ЮФ г 11 Й где 1, - ичтервал времени интегри"- рования;;а0 - оценка идеального управляющего воздействия,в " приращения контролируемоговозмущения;у - постоянный коэффициент.В схеме 25 адаптации сигнал о к 20 с первого входа задерживается в элементе задержки на времявозводигся в квадрат и суммируется в сумматоре. с сигналом о у с выхода источника постоянного сигнала. На выходе 25 сумматора появляется сигнал о знамечателе выражения (5). На этот сигнал в элементе деления делится выходной сигнал элемента сравнения.Сигнал с выхода элемента деления подается на интегратор, выходной сигнал которого о величине К поступает на выход схемы б адаптации и на элемент умножения, где умножается на выходной сигнал о о элемента задержки. С выхода элемента умножения сигнал идет на элемент сравне - ния, в котором вычитается из сигнала о 01 с второго входа схемы б адаптации. Выходной сигнал элемента сравнения является сигналом о числителе выражения (5),Применение предлагаемого адаптивного прогнозирующего регулятора в доменной печи большого объема позволит получить экономический эффект горядка 250-350 тыс,руб. в год за счет увеличения ее производи" тельности на 0,5 Х,экономии удельного расхода кокса на 1,5 кг на 1 т чугуна, повышения степени стабилизации химсостава чугуна на 1 Х.