•СЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G05B23/02 G05B13/04 

1

Изобретение относится к области систем автоматического управления. Оно может найти практическое применение в тех областях технической кибернетики, где на базе адаптивного подхода возникает необходимость в решении проблемы управления объектами с неполной информацией.

Известны идентификаторы параметров -и процессов объектов , содержащие настраиваемую модель, выход которой соединен с первым входом первой схемы сравнения, вторым своим входом соединенной с выходом объекта, а выходом подйлючевной непосредственно и через первый дифференциатор к входам блока настройки, выходы которого соединены с соответствующими входами настраиваемой модели, второй дифференциатор, подключенный к выходу второй схемы сравнения, входы которой соединены соответственно с выходами объекта и третьей схемы сравнения, входы которой подключены к выходам- соответственно первого и второго усилителей, и четвертую схему сравнения.

Цель изобретения--повышение точности и помехоустойчивости: работы идентификатора и расширение его функциональных возможностей.

Это достигается тем, что идентификатор содержит генератор и два дополнительных блока -настройки, входы которых соединены с выХОДО.М второго дифференциатора, выход первого дополнительного .блока настройки соединен с первым входом первого усилителя, вы ход второго дополнительного блока настройки подключен ко входу тенер-атора, другой вход которого соединен со входом объекта, первый выход генератора подключен к пер вым входам второго усилителя и четвертой схемы сравнения, второй выход генератора соединен со вторыми входами цервого усил-ителя и четвертой схемы сравнения, выход которой соединен с соответствующим входом настраиваемой модели.

Иа чертеже представлена блок-схема идентификатора.

Она содержит объект /, генератор 2, блоки настройки 3-5, усилители б и 7, дифференциаторы S и Я схемы сравнения .10-13 к настраиваемую модель 14, состоящую из операционного блока 15, схемы сравнения 16, корректирующего звена 17 и детерминированной части модели 18, представляющей собой устойчивое колебательное звено.

(Перед началом работы идентификатора на основании априорной ин-формации устанавливается необходимое соотношение между параметрами обратной связи и параметрами входной цепи усилителя 6. Пусть в некоторый момеит времени на вход идентификатора поступает ступенчатое воздействие. Оно вызывает

переходный процесс в реальном объекте / я одновременно залускает ген:ератор 2, который вырабатывает трапецеидальный импульс с регулируемым экспоненциальным спадом. После залуска генератора с его выходов снимаются ступенчатое воздействие и аппроксимирующая экспонента, которые соответственно поступают на усилители 6 н 7. Выходные сигналы усилителей поступают ва схему сравиения 11, производящую операцию вычитания сигналов. Выходной сигнал схемы 11 сравнивается с ситн.алом переходного процесса объекта. Сигнал рассогласования р(0, сформированный на выходе схемы 12, лостулает на дифференциатор 8. Последний формирует корректирующий сигвал для работы блоков 5 и 4, обеспечивающих аппроксимацию экспоненциальных составляющих переходного процесса объекта: блок 3 изменяет постоянную времени генератора и, следовательно, показа тель степени-a -esMeHTbL, а блок 4 изменяет параметры/p HCTqpa о,братной связи усили. теля 7 и тем-самьш я коэффициент при аппроксимирующей Экспоненте.

G целью повыщення разрешающей способности контура алпроксимации и компенсащии недостаточного объем-а априорной информации, сигнал производной поступает в блок 3 с некоторой задержкой во времени.

Подача ступенчатого и экспоненциального сигналов на схему сравнения 10 производится синхронно с запуском генератора.

Аппроксимация колебательных составляющих во втором контуре осуществляется блоком настройки 5 и моделью J4. Сигнальное воздействие генератора с аппроксимированной экспонентой поступает на вход настра-иВаемой модели и вызывает у нее переходной процесс Ут(0- В схеме 13 этот переходный процесс сравнивается с переходным процессом реального объекта о(0- В результате сравнения двух процессов появляется ощибка

8(0.

Эта ощибка и ее производная е(/) поступают в .блок настройки 5, который формирует сигнал, пропорциональной e(t), и сигнал, пропорциональный е (t). Такой способ формирования сигналов позволяет синхронно изменять соответствующие параметры модели и блока 5, а это дает возможность организовать работу блока настройки по методу наискорейшего спуска. Последний метод 01птимизации позволяет повысить точность идентификации процесса и ускорить аппроксимацию его основных составляющих. Погрешность аппроксимации при прочих равнъгх условиях зависит от способа селекции составляющих, а также от характера и длительности идентифицируемого процесса. Точность аппроксимации каждой составляющей не ухудшается, если та .входной и реакцию объекта аддитивно наложен щум.

Аппроксимация постоянной составляющей процесса производится косвенно. На основании априорной информации она устанавливается при помощи детерминированной части модели 18 и входных элементов онерациониого блока 15 и операционного блока корректирующего звена 17.

С целью расширения функциональных возможностей модели, постояниая составляющая устанавливается при одинаковых параметрах цепей обратных связей этих операционных

блоков.

Так как постоянная составляющая модели пропорциональна величине статического отклонения объекта, то на интервале аппроксимации она лоддерживается неизменной.

Стабилизация ее величины осуществляется при помощи блока 5, изменяющего коэффициенты этих операционных блоков синхронно. Одной из особенностей идентификатора является то, что аппроксимация текущих процессов осуществляется по принципу парности параметрических и сигнальных связей, устанавливающих функциональную зависимость идентифицирующего процесса от его аппроксимирующих составляющих. При этом создаются физические условия для удовлетворительной аппроксимации величины статического отклонения объекта и аппроксимации ко лебательных и экспоненциальных составляющих процессов.

Предмет изобретения

Идентификатор параметров и процессов объекта, содержащий настраив-аемую модель, выход которой соединен с первым входом

первой схемы сравнения, вторым своим: входом соединенной с выходом объекта, а выходом подключенной непосредственно и через первый дифференциатор к входам блока на стройки, выходы которого соединены с соответствующими входами настраиваемой моде ли, второй дифференциатор, подключенный к выходу второй схемьг сравнения, входы которой соединены соответственно с выходами объекта и третьей схемы сравнения, входы

которой подключены к выходам соответственно первого и второго усилителей, и четвертую схему сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости работы идентификатора и расширения

его функциональных возможностей, он содержит генератор и два дополнительных блока настройки, входы которых соединены с выходом второго дифференциатора, въгход первого дополнительного блока настройки соединен с

первым входом пер,вого усилителя,, выход второго дополнительного блока настройки подключен ко входу генератора, другой вход которого соединен со входом объекта, первый выход генератора подключен к первым входам. второго усилителя и четвертой схемы сравнения, второй выход генератора coeдинe со вторыми входами первого усилителя и чет вертой схемы сравнения, выход которой соединен с соответствующим входом настраиваемой модели.