РОБАСТНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК G05B13/02 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или меняющиеся во времени величины. Такими системами являются, например, системы автоматического управления летательными аппаратами, ядерными реакторами, гидромелиоративными сооружениями и т. д.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самонастраивающаяся система управления, содержащая объект регулирования, выходы которого соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, последовательно соединенные блок суммирования, первый умножитель, интегратор, второй умножитель, выход блока суммирования подключен к вторым входам первого и второго умножителей /1/.

Недостатком этой системы является ограниченность функциональных возможностей, связанных с потерей работоспособности системы при работе с нестационарными объектами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую объект регулирования, блок задания коэффициентов, последовательно соединенный блок суммирования, первый умножитель, второй умножитель, к первому и второму входам первого умножителя подключен выход блока суммирования, соответствующие входы которого соединены с соответствующими выходами блока задания коэффициентов, а выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, введены второй блок суммирования и дискриминатор знака, причем первый вход второго умножителя соединен с выходом первого умножителя, второй вход второго умножителя соединен с выходом дискриминатора знака, вход которого соединен с выходом первого блока суммирования; выход второго умножителя подключен к первому входу второго блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора знака, а выход второго блока суммирования подключен к объекту регулирования.

Вводя в систему второй блок суммирования и дискриминатор знака, получают робастное управление, что обеспечивает условие нормального функционирования системы при нестационарных характеристиках обычного уравнения.

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система содержит объект 1 регулирования, блок 2 задания коэффициентов, блок 3 суммирования, первый умножитель 4, второй умножитель 5, второй блок суммирования 6 и дискриминатор знака 7.

Y₁. ..,Y_m - выходы объекта регулирования, U - скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее уравнению:
U = -γ₁sgn(g^тy)-γ₂(g^тy)²sgn(g^тy),
где γ₁>0,γ₂>0 - постоянные,
g^T - числовой вектор,
y-m - мерный вектор выходных координат объекта.

Система функционирует следующим образом.

Сигналы с выходов объекта 1 регулирования поступают на соответствующие входы блока 2 задания коэффициентов, который представляет собой блок умножителей. В блоке 2 задания коэффициентов происходит умножение сигнала с i-го выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока 2 задания коэффициентов поступают на соответствующие входы блока 3 суммирования, где складываются. Сигналы g^Ty с выхода блока 3 суммирования поступают на вход дискриминатора знака 7 и на оба входа первого умножителя 4. В первом умножителе 4 происходит умножение сигнала с выхода блока 3 первого суммирования на этот же сигнал. Сигнал (g^Ty)² с выхода первого умножителя 4 поступает на первый вход второго умножителя 5. В дискриминаторе знака 7 выбирается знак сигнала. Сигнал sgn(g^Ty) поступает на второй вход второго умножителя 5, где происходит умножение его на сигнал (g^Ty)², поступающий с выхода первого умножителя 4. Полученный сигнал (g^Ty)²sgn(g^Ty) поступает с выхода второго умножителя 5, на первый вход второго блока суммирования 6, на второй блок которого <поступает сигнал sgn(g^Ty) с выхода дискриминатора знака 7. Во втором блоке суммирования 6 происходит сложение сигналов, полученных с выхода второго умножителя 5 и выхода дискриминатора 7 с нужными коэффициентами. Сигнал U = -γ₁sgn(g^тy)-γ₂(g^тy)²sgn(g^тy) c выхода второго блока суммирования 6 (управляющее воздействие) поступает на вход объекта 1 регулирования.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом на основе стандартной элементной базы.

Источники информации
1. SU 1019400 А, 23.05.1983.

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или меняющиеся во времени величины. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы за счет работы с нестационарными объектами. Система содержит блок задания коэффициентов, два блока суммирования, два умножителя, объект регулирования, дискриминатор знака. 1 ил.

Робастная система управления, содержащая объект регулирования, блок задания коэффициентов, блок суммирования, первый умножитель, второй умножитель, к первому и второму входам первого умножителя подключен выход блока суммирования, соответствующие входы которого соединены с соответствующими выходами блока задания коэффициентов, а выходы объекта регулирования соединены с соответствующими входами блока задания коэффициентов, отличающаяся тем, что в систему введены второй блок суммирования и дискриминатор знака, причем первый вход второго умножителя соединен с выходом первого умножителя, а второй вход второго умножителя соединен с выходом дискриминатора знака, вход которого соединен с выходом первого блока суммирования, выход второго умножителя подключен к первому входу второго блока суммирования, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора знака, выход второго блока суммирования подключен к объекту регулирования.