Самонастраивающаяся система управления для объектов с запаздываниями по состоянию и управлению
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины. Технический результат заключается в возможности стабилизации самонастраивающейся системы при наличии объектов с запаздыванием по состоянию и по управлению. Система содержит объект регулирования, три блока задания коэффициентов, пять блоков суммирования, шесть умножителей, четыре интегратора, два блока запаздывания. 1 ил.
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является самонастраивающаяся система управления [1], содержащая объект регулирования, первый блок задания коэффициентов, блок запаздывания, второй блок задания коэффициентов, первый сумматор, второй сумматор, первый умножитель, первый интегратор, второй умножитель, третий умножитель, второй интегратор, четвертый умножитель, третий сумматор. Сигналы с выходов объекта регулирования поступают одновременно на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов и блока запаздывания. Блок задания коэффициентов представляет собой блок умножителей, в этом блоке происходит умножение сигнала с каждого выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов первого блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы первого блока суммирования, где складываются. Сигнал с выхода первого блока суммирования приходит на первый вход второго умножителя, на первый вход третьего умножителя и на оба входа первого умножителя. В первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода блока суммирования на этот же сигнал. Сигнал с выхода первого умножителя поступает на вход первого интегратора. Сигнал с выхода первого интегратора поступает на второй вход второго умножителя. Во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода первого блока суммирования на сигнал с выхода первого интегратора. Сигналы с выходов блока запаздывания через время, равное времени запаздывания, поступают на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов. Сигналы с выходов второго блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы второго блока суммирования, где складываются. Сигнал с выхода второго блока суммирования поступает на первый вход четвертого умножителя и на первый вход третьего умножителя. В третьем умножителе происходит умножение сигнала с выхода первого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока суммирования. Сигнал с выхода третьего умножителя поступает на вход второго интегратора. Сигнал с выхода второго интегратора поступает на второй вход четвертого умножителя, где происходит умножение сигнала с выхода второго интегратора на сигнал с выхода второго блока суммирования. Сигнал с выхода четвертого умножителя поступает на второй вход третьего блока суммирования, где складывается с сигналом, поступающим на первый вход третьего блока суммирования с выхода второго умножителя. Сигнал с выхода третьего блока суммирования, являющийся сигналом управления, поступает на вход объекта регулирования. Недостатком этой системы в случае наличия в объекте запаздывания по управлению, является неустойчивость положения равновесия. Целью изобретения является обеспечение асимптотической устойчивости положения равновесия системы при наличии в объекте запаздывания по управлению. Поставленная задача достигается тем, что в систему, содержащую два блока задания коэффициентов, блок задержки, три блока суммирования, последовательно соединенные первый умножитель, первый интегратор, второй умножитель, третий сумматор и третий умножитель, второй интегратор, четвертый умножитель, третий сумматор; выходы объекта регулирования одновременно соединены с соответствующими входами первого блока задания коэффициентов и блока запаздывания, выходы блока запаздывания соединены с соответствующими входами второго блока задания коэффициентов, входы первого и второго блоков суммирования подключены к соответствующим выходам первого и второго блоков задания коэффициентов, первый вход третьего сумматора, второй вход третьего сумматора и выход третьего блока суммирования подключены соответственно к выходу второго умножителя, к выходу четвертого умножителя и ко входу объекта регулирования, введены второй блок запаздывания, третий интегратор, третий блок задания коэффициентов, четвертый блок суммирования, пятый блок суммирования, пятый умножитель, четвертый интегратор, шестой умножитель. При этом первый вход четвертого сумматора подключен к выходу пятого блока суммирования, второй вход четвертого сумматора соединен с выходом третьего интегратора, выход четвертого блока суммирования подключен к первому входу первого умножителя, к первому входу третьего умножителя и к первому входу пятого умножителя, первый вход пятого сумматора подключен к выходу третьего сумматора, второй вход пятого сумматора подключен к выходу второго блока запаздывания, третий вход пятого сумматора подключен к выходу третьего блока задания коэффициентов, выход пятого сумматора соединен со входом третьего интегратора, выход третьего интегратора подключен ко входу третьего блока задания коэффициентов и к второму входу четвертого блока суммирования. Вход второго блока запаздывания связан с выходом третьего сумматора, а выход блока запаздывания связан со вторым входом первого умножителя и со вторым входом второго умножителя, второй вход третьего умножителя и второй вход четвертого умножителя связаны с выходом первого блока суммирования, второй вход пятого умножителя и второй вход шестого умножителя подключены к выходу второго блока суммирования, выход пятого умножителя связан со входом четвертого интегратора, выход четвертого интегратора соединен с первым входом шестого умножителя, выход шестого умножителя соединен со вторым входом третьего блока суммирования. На фиг. 1 представлена блок-схема системы. Система содержит объект регулирования 1, первый блок задания коэффициентов 2, первый блок запаздывания 3, второй блок задания коэффициентов 4, первый блок суммирования 5, первый умножитель 6, первый интегратор 7, второй умножитель 8, второй блок суммирования 9, третий умножитель 10, второй интегратор 11, четвертый умножитель 12, третий блок суммирования 13, четвертый блок суммирования 14, пятый блок суммирования 15, третий интегратор 16, третий блок задания коэффициентов 17, второй блок запаздывания 18, пятый умножитель 19, четвертый интегратор 20, шестой умножитель 21. Объект регулирования описывается уравнением![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/70/704785.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8712.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/70/704786.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/967.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/70/704787.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/946.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/70/704788.gif)
обеспечивает асимптотическую устойчивость системы. Система функционирует следующим образом. Сигналы с выходов объекта регулирования 1 поступают одновременно на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов 2 и первого блока запаздывания 3. Блок задания коэффициентов 2 представляет собой блок умножителей, в этом блоке происходит умножение сигнала с i-го выхода объекта регулирования 1 на постоянный коэффициент. Сигналы с выходов блока задания коэффициентов 2 поступают на соответствующие входы первого блока суммирования 5, где складываются. Сигнал с выхода блока суммирования 5 приходит на первый вход четвертого сумматора 14, на второй вход третьего умножителя 10 и на второй вход четвертого умножителя 12, сигнал с выхода четвертого сумматора 14 подается на первый вход первого умножителя 6, на первый вход третьего умножителя 10 и на первый вход пятого умножителя 19, в третьем умножителе 10 происходит умножение сигнала с выхода четвертого сумматора 14 и выхода первого сумматора 5. Сигнал с выхода третьего умножителя 10 идет на вход второго интегратора 11, где интегрируется, а с выхода второго интегратора 11 - на первый вход четвертого умножителя 12. В четвертом умножителе 12 происходит умножение сигнала с выхода интегратора 11 на сигнал с выхода первого сумматора 5. Сигналы с выходов блока 3 запаздывания через время, равное времени запаздывания
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/964.gif)
1. Авторское свидетельство СССР 1105860, кл. G 05 B 13/02, 1982, опубл. 30.07.84, БИ 28.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к автоматическому управлению, а именно к реализации трехпозиционных регуляторов с адаптивной средней позицией, и может быть использовано как при автоматизации промышленных объектов, так и объектов бытовой техники для автоматического регулирования в них тех или иных технологических величин
Адаптивная система с переменной структурой для управления скоростью движения подводного робота // 2215318
Изобретение относится к робототехнике и используется для создания системы управления скоростью движения подводного робота
Система автоматизации // 2213365
Изобретение относится к системам автоматизации для разработки и эксплуатации промышленных установок, в частности для разработки, проектирования, реализации, ввода в эксплуатацию, технического обслуживания и оптимизации отдельных компонентов установки или комплектных установок в промышленности основных материалов
Адаптивная цифровая комбинированная система управления нестационарными технологическими объектами // 2211470
Изобретение относится к системам автоматического цифрового управления объектами с нестационарными динамическими характеристиками, функционирующими в условиях высокого уровня контролируемых возмущений, и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины
Изобретение относится к системам управления с переменной структурой и предназначено для управления объектами с переменными параметрами, а именно с изменяющимся моментом инерции, приведенным к валу исполнительного электродвигателя
Изобретение относится к системам управления с переменной структурой и предназначено для управления объектами с переменными параметрами, а именно с изменяющимся моментом инерции, приведенным к валу исполнительного электродвигателя
Самонастраивающийся электропривод робота // 2208242
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления приводами роботов
Самонастраивающийся электропривод робота // 2208241
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании систем управления приводами роботов
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов с запаздыванием по управлению, причем параметры объекта - произвольно меняющиеся параметры в замкнутых пределах
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или меняющиеся во времени величины
Робастная система управления // 2222040
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или меняющиеся во времени величины
Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для регулируемых мостовых преобразователей с двухсторонней широтно-импульсной модуляцией и с LC-фильтром в непрерывной части
Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления мостовым преобразователем с широтно-импульсной модуляцией и с LC-фильтром в непрерывной части с заданной формой кривой выходного параметра (напряжения или тока)
Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к системам управления положением инерционных объектов
Адаптивная система управления // 2230351
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для линейных динамических объектов управления с широким диапазоном неизвестных, постоянных или медленно меняющихся во времени параметров
Робастная система управления // 2231818
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины
Самонастраивающаяся система управления для объектов нейтрального типа с запаздыванием по управлению // 2246123
Изобретение относится к технической кибернетике и может быть использовано в системах регулирования объектами, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины
Интеллектуальная система регулирования // 2251721
Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к системам с координатными и параметрическими обратными связями, и может быть использовано для построения систем управления техническими объектами, например шахтными печами, агломерационными машинами, которые характеризуются значительным запаздыванием и расстройствами технологического процесса под влиянием неконтролируемых возмущений с существенно нестационарными статическими свойствами
Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в системах робастного управления нелинейными, нестационарными объектами, параметры которых - неизвестные изменяющиеся во времени величины