RU2460111C1 - Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type - Google Patents

Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type Download PDF

Info

Publication number
RU2460111C1
RU2460111C1 RU2011123845/08A RU2011123845A RU2460111C1 RU 2460111 C1 RU2460111 C1 RU 2460111C1 RU 2011123845/08 A RU2011123845/08 A RU 2011123845/08A RU 2011123845 A RU2011123845 A RU 2011123845A RU 2460111 C1 RU2460111 C1 RU 2460111C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
multiplier
signal
input
unit
Prior art date
Application number
RU2011123845/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Леонидович Еремин (RU)
Евгений Леонидович Еремин
Денис Алексеевич Теличенко (RU)
Денис Алексеевич Теличенко
Сергей Саянович Охотников (RU)
Сергей Саянович Охотников
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурский Государственный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурский Государственный Университет" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Амурский Государственный Университет"
Priority to RU2011123845/08A priority Critical patent/RU2460111C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2460111C1 publication Critical patent/RU2460111C1/en

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used in tracking systems for objects whose parameters are unknown constants or slowly time-varying quantities. It is assumed that the control object has delay whose values are known. The system comprises a control object, four coefficient units, six adders, six multipliers, four integrators, three delay units and a stimulus unit.
EFFECT: broader functional capabilities of the system, ensuring stability and good quality of operation when the control object has delay on control, state and of the neutral type.
1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах слежения для объектов, параметры которых - неизвестные постоянные или медленно меняющиеся во времени величины. При этом предполагается, что объект регулирования обладает запаздыванием по управлению, состоянию и нейтрального типа, значения которых известны.The invention relates to automation and can be used in tracking systems for objects whose parameters are unknown constant or slowly varying in time. It is assumed that the control object has a delay in control, state and neutral type, the values of which are known.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является адаптивная система слежения для объектов с запаздыванием по состоянию и управлению [патент RU 2294004, МПК C1 G05B 13/02, 2006.01], содержащая объект регулирования, первый блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, первый интегратор, первый блок запаздывания, второй блок задания коэффициентов, второй блок суммирования, второй умножитель, второй интегратор, второй блок запаздывания, третий блок задания коэффициентов, третий блок суммирования, третий умножитель, третий интегратор, четвертый блок суммирования, четвертый умножитель, четвертый интегратор, пятый блок суммирования, пятый умножитель, шестой умножитель, шестой блок суммирования и блок задающего воздействия; при этом сигналы с выходов объекта регулирования поступают одновременно на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала с выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент, и на входы первого блока запаздывания, сигналы с выходов первого блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы первого блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода первого блока суммирования поступает на первый вход четвертого блока суммирования, на второй вход третьего умножителя и на второй вход четвертого умножителя, сигнал с выхода четвертого блока суммирования подается на первый вход первого умножителя, на первый вход третьего умножителя и на первый вход пятого умножителя, в третьем умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигнал с выхода третьего умножителя идет на вход второго интегратора, где интегрируется, а с выхода второго интегратора - на первый вход четвертого умножителя, в четвертом умножителе происходит умножение сигнала с выхода второго интегратора на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигналы с выходов первого блока запаздывания подаются на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала выходов первого блока запаздывания на постоянный коэффициент, сигналы с выходов второго блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы второго блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода второго блока суммирования поступает на второй вход пятого умножителя и на второй вход шестого умножителя, в пятом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода пятого умножителя подается на вход четвертого интегратора, где интегрируется, сигнал с выхода четвертого интегратора поступает на первый вход шестого умножителя, в шестом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого интегратора на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода шестого умножителя поступает на второй вход третьего блока суммирования, где складывается с сигналом, поступающим на первый вход третьего блока суммирования, поступающего с выхода четвертого умножителя, сигнал с выхода второго блока запаздывания поступает на второй вход первого умножителя, на второй вход второго умножителя и на второй вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода пятого блока суммирования идет на вход третьего интегратора, с выхода которого поступает одновременно на вход третьего блока задания коэффициентов и на второй вход четвертого блока суммирования, в четвертом блоке суммирования складываются сигналы с выхода первого блока суммирования и с выхода третьего интегратора, сигнал с выхода третьего блока задания коэффициентов поступает на третий вход пятого блока суммирования, в первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода первого умножителя подается на вход первого интегратора, а с выхода первого интегратора на первый вход второго умножителя, во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода первого интегратора на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода второго умножителя идет на третий вход третьего блока суммирования, в третьем блоке суммирования складываются сигналы с выхода второго умножителя, четвертого умножителя и шестого умножителя, сигнал с выхода третьего блока суммирования подается на первый вход шестого блока суммирования и на первый вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода блока задающего воздействия поступает на второй вход шестого блока суммирования, сигнал с выхода шестого блока суммирования подается на вход объекта регулирования и на вход второго блока запаздывания.The closest technical solution to the proposed one is an adaptive tracking system for objects with a delay in state and control [patent RU 2294004, IPC C1 G05B 13/02, 2006.01], which contains an object of regulation, the first block for setting coefficients, the first summing block, the first multiplier, the first integrator, first delay unit, second coefficient setting unit, second summing unit, second multiplier, second integrator, second delay unit, third coefficient setting unit, third summing unit, third multiplier l, the third integrator, the fourth summing block, the fourth multiplier, the fourth integrator, the fifth summing block, the fifth multiplier, the sixth multiplier, the sixth summing block and the driving unit; in this case, the signals from the outputs of the regulating object are supplied simultaneously to the corresponding inputs of the first block of the task of coefficients, where the signal from the output of the object of regulation is multiplied by a constant coefficient, and to the inputs of the first block of delay, the signals from the outputs of the first block of setting coefficients are sent to the corresponding inputs of the first summing block , where they add up, the signal from the output of the first summing unit is fed to the first input of the fourth summing unit, to the second input of the third multiplier and to the second input of the fourth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is fed to the first input of the first multiplier, to the first input of the third multiplier and to the first input of the fifth multiplier; in the third multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the first summing unit, the signal from the output of the third multiplier goes to the input of the second integrator, where it integrates, and from the output of the second integrator - to the first input of the fourth multiplier, the signal is multiplied in the fourth multiplier from the output of the second integrator to the signal from the output of the first block of summing, the signals from the outputs of the first block of delay are fed to the corresponding inputs of the second block of setting coefficients, where the signal of the outputs of the first block of delay is multiplied by a constant coefficient, the signals from the outputs of the second block of setting of coefficients are supplied to the corresponding the inputs of the second summing unit, where they add up, the signal from the output of the second summing unit is fed to the second input of the fifth multiplier and to the second input of the sixth multiplier, in the fifth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the fifth multiplier is fed to the input of the fourth integrator, where it is integrated, the signal from the output of the fourth integrator is fed to the first input of the sixth multiplier, in the sixth multiplier the signal from the output of the fourth integrator is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the sixth multiplier is fed to the second input of the third summing unit where it is combined with the signal received at the first input of the third summing unit, coming from the output of the fourth multiplier, the signal from the output of the second delay unit goes to the second input of the first multiplier, to the second input of the second multiplier and to the second input of the fifth summing unit, the signal from the fifth the summing unit goes to the input of the third integrator, the output of which goes simultaneously to the input of the third unit for setting the coefficients and to the second input of the fourth summing unit, in the fourth summing unit signals from the output of the first summing unit and from the output of the third integrator are put in, the signal from the output of the third unit for setting the coefficients is fed to the third input of the fifth summing unit, in the first multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second delay unit, the output signal the first multiplier is fed to the input of the first integrator, and from the output of the first integrator to the first input of the second multiplier, in the second multiplier the signal is multiplied from the output of the first int the signal from the output of the second delay unit, the signal from the output of the second multiplier goes to the third input of the third summing unit, the signals from the output of the second multiplier, the fourth multiplier and the sixth multiplier are added to the third summing unit, the signal from the output of the third summing unit is fed to the first input of the sixth the summing unit and to the first input of the fifth summing unit, the signal from the output of the master unit is fed to the second input of the sixth summing unit, the signal from the output of the sixth summing unit I am fed to the input of the regulation object and to the input of the second delay unit.

Недостатком этой системы является плохое качество работы или потеря устойчивости в случае наличия в объекте, помимо запаздывания по управлению и состоянию, запаздывания нейтрального типа.The disadvantage of this system is the poor quality of work or loss of stability in the case of the presence in the object, in addition to the delay in control and condition, the delay of a neutral type.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей системы, т.е. в обеспечении устойчивости и хорошего качества работы при наличии в объекте регулирования запаздывания по управлению, состоянию и нейтрального типа.The objective of the invention is to expand the functionality of the system, i.e. in ensuring stability and good quality of work in the presence in the object of regulation of the delay in control, state and neutral type.

Сущность изобретения состоит в том, что в систему, содержащую объект регулирования, первый блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, первый интегратор, первый блок запаздывания, второй блок задания коэффициентов, второй блок суммирования, второй умножитель, второй интегратор, второй блок запаздывания, третий блок задания коэффициентов, третий блок суммирования, третий умножитель, третий интегратор, четвертый блок суммирования, четвертый умножитель, четвертый интегратор, пятый блок суммирования, пятый умножитель, шестой умножитель, шестой блок суммирования и блок задающего воздействия; при этом сигналы с выходов объекта регулирования поступают одновременно на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала с выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент, и на входы первого блока запаздывания, сигналы с выходов первого блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы первого блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода первого блока суммирования поступает на первый вход четвертого блока суммирования, на второй вход третьего умножителя и на второй вход четвертого умножителя, сигнал с выхода четвертого блока суммирования подается на первый вход первого умножителя, на первый вход третьего умножителя и на первый вход пятого умножителя, в третьем умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигнал с выхода третьего умножителя идет на вход второго интегратора, где интегрируется, а с выхода второго интегратора - на первый вход четвертого умножителя, в четвертом умножителе происходит умножение сигнала с выхода второго интегратора на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигналы с выходов первого блока запаздывания подаются на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала выходов первого блока запаздывания на постоянный коэффициент, сигналы с выходов второго блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы второго блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода второго блока суммирования поступает на второй вход пятого умножителя и на второй вход шестого умножителя, в пятом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода пятого умножителя подается на вход четвертого интегратора, где интегрируется, сигнал с выхода четвертого интегратора поступает на первый вход шестого умножителя, в шестом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого интегратора на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода шестого умножителя поступает на второй вход третьего блока суммирования, где складывается с сигналом, поступающим на первый вход третьего блока суммирования, поступающего с выхода четвертого умножителя, сигнал с выхода второго блока запаздывания поступает на второй вход первого умножителя, на второй вход второго умножителя и на второй вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода пятого блока суммирования идет на вход третьего интегратора, с выхода которого поступает одновременно на вход третьего блока задания коэффициентов и на второй вход четвертого блока суммирования, в четвертом блоке суммирования складываются сигналы с выхода первого блока суммирования и с выхода третьего интегратора, сигнал с выхода третьего блока задания коэффициентов поступает на третий вход пятого блока суммирования, в первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода первого умножителя подается на вход первого интегратора, а с выхода первого интегратора на первый вход второго умножителя, во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода первого интегратора на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода второго умножителя идет на третий вход третьего блока суммирования, в третьем блоке суммирования складываются сигналы с выхода второго умножителя, четвертого умножителя и шестого умножителя, сигнал с выхода третьего блока суммирования подается на первый вход шестого блока суммирования и на первый вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода блока задающего воздействия поступает на второй вход шестого блока суммирования, сигнал с выхода шестого блока суммирования подается на вход объекта регулирования и на вход второго блока запаздывания, дополнительно вводится третий блок запаздывания и четвертый блок задания коэффициентов, при этом на вход третьего блока запаздывания поступает сигнал с выхода третьего интегратора, сигнал с выхода третьего блока запаздывания поступает на вход четвертого блока задания коэффициентов, сигнал с выхода четвертого блока задания коэффициентов поступает на четвертый вход пятого блока суммирования.The essence of the invention lies in the fact that in a system containing an object of regulation, the first block for setting coefficients, the first block for summing, the first multiplier, the first integrator, the first block for delay, the second block for setting coefficients, the second block for summing, the second multiplier, the second integrator, the second block delays, third block for setting coefficients, third block for summing, third multiplier, third integrator, fourth block for summing, fourth multiplier, fourth integrator, fifth block for summing, fifth smartly a resident, a sixth multiplier, a sixth summing unit, and a driving unit; in this case, the signals from the outputs of the regulating object are supplied simultaneously to the corresponding inputs of the first block of the task of coefficients, where the signal from the output of the object of regulation is multiplied by a constant coefficient, and to the inputs of the first block of delay, the signals from the outputs of the first block of setting coefficients are sent to the corresponding inputs of the first summing block , where they add up, the signal from the output of the first summing unit is fed to the first input of the fourth summing unit, to the second input of the third multiplier and to the second input of the fourth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is fed to the first input of the first multiplier, to the first input of the third multiplier and to the first input of the fifth multiplier; in the third multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the first summing unit, the signal from the output of the third multiplier goes to the input of the second integrator, where it integrates, and from the output of the second integrator - to the first input of the fourth multiplier, the signal is multiplied in the fourth multiplier from the output of the second integrator to the signal from the output of the first block of summing, the signals from the outputs of the first block of delay are fed to the corresponding inputs of the second block of setting coefficients, where the signal of the outputs of the first block of delay is multiplied by a constant coefficient, the signals from the outputs of the second block of setting of coefficients are supplied to the corresponding the inputs of the second summing unit, where they add up, the signal from the output of the second summing unit is fed to the second input of the fifth multiplier and to the second input of the sixth multiplier, in the fifth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the fifth multiplier is fed to the input of the fourth integrator, where it is integrated, the signal from the output of the fourth integrator is fed to the first input of the sixth multiplier, in the sixth multiplier the signal from the output of the fourth integrator is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the sixth multiplier is fed to the second input of the third summing unit where it is combined with the signal received at the first input of the third summing unit, coming from the output of the fourth multiplier, the signal from the output of the second delay unit goes to the second input of the first multiplier, to the second input of the second multiplier and to the second input of the fifth summing unit, the signal from the fifth the summing unit goes to the input of the third integrator, the output of which goes simultaneously to the input of the third unit for setting the coefficients and to the second input of the fourth summing unit, in the fourth summing unit signals from the output of the first summing unit and from the output of the third integrator are put in, the signal from the output of the third unit for setting the coefficients is fed to the third input of the fifth summing unit, in the first multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second delay unit, the output signal the first multiplier is fed to the input of the first integrator, and from the output of the first integrator to the first input of the second multiplier, in the second multiplier the signal is multiplied from the output of the first int the signal from the output of the second delay unit, the signal from the output of the second multiplier goes to the third input of the third summing unit, the signals from the output of the second multiplier, the fourth multiplier and the sixth multiplier are added to the third summing unit, the signal from the output of the third summing unit is fed to the first input of the sixth the summing unit and to the first input of the fifth summing unit, the signal from the output of the master unit is fed to the second input of the sixth summing unit, the signal from the output of the sixth summing unit I am fed to the input of the regulation object and to the input of the second delay unit, the third delay unit and the fourth coefficient setting unit are additionally introduced, while the input from the third delay unit receives the signal from the output of the third integrator, the signal from the output of the third delay unit is input to the fourth task unit coefficients, the signal from the output of the fourth block specifying the coefficients is supplied to the fourth input of the fifth block summation.

Вводя в систему третий блок запаздывания и четвертый блок задания коэффициентов, получают в системе новую функцию, которая заключается в том, что обеспечивается устойчивость и хорошее качество работы при наличии в объекте регулирования запаздывания по управлению, состоянию и нейтрального типа.Introducing the third delay unit and the fourth coefficient setting unit into the system, a new function is obtained in the system, which consists in the fact that stability and good quality of work are ensured when there is a delay in the control object for control, status, and a neutral type.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемой 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, шестой блок суммирования 22, блок задающего воздействия 23, третий блок запаздывания 24, четвертый блок задания коэффициентов 25.Figure 1 presents a block diagram of the proposed system. The system contains a control object 1, the first block for setting the coefficients 2, the first block for delaying 3, the second block for setting the coefficients 4, the first block for adding 5, the first multiplier 6, the first integrator 7, the second multiplier 8, the second block for adding 9, the third multiplier 10, and the second integrator 11, fourth multiplier 12, third summing block 13, fourth summing block 14, fifth summing block 15, third integrator 16, third block for setting coefficients 17, second delay block 18, fifth multiplier 19, fourth integrator 20, sixth nozhitel 21, the sixth summing unit 22, the driving unit 23 effects, the third delay unit 24, the fourth coefficient block reference 25.

Объект регулирования описывается уравнениемThe object of regulation is described by the equation

Figure 00000001
Figure 00000001

где верхний индекс «T» означает операцию транспонирования; x(t)∈Rn - вектор состояния объекта регулирования, n - порядок системы; А, Λ, D, L, В - матрицы и векторы соответствующей размерности, причем собственные числа матрицы Λ известны и лежат внутри круга единичного радиуса; τ1>0, τ2>0 - известные постоянные запаздывания, yT(t)=(y1(t)…ym(t)) - m-мерный вектор выходных координат объекта регулирования;

Figure 00000002
- скалярное управляющее воздействие, удовлетворяющее уравнениюwhere the superscript "T" means a transpose operation; x (t) ∈R n is the state vector of the regulatory object, n is the order of the system; A, Λ, D, L, B are matrices and vectors of the corresponding dimension, and the eigenvalues of the matrix Λ are known and lie inside a circle of unit radius; τ 1 > 0, τ 2 > 0 are the known delay constants, y T (t) = (y 1 (t) ... y m (t)) is the m-dimensional vector of the output coordinates of the control object;
Figure 00000002
- scalar control action satisfying the equation

Figure 00000003
Figure 00000003

где r(t) - задающее воздействие, χ(t) c(t), k(t)) - настраиваемые параметры регулятора, g - m-мерный вектор коэффициентов, выбираемый из условия гурвицевости полиномаwhere r (t) is the defining action, χ (t) c (t), k (t)) are the adjustable parameters of the controller, g is the m-dimensional coefficient vector, chosen from the condition of the Hurwitz polynomial

Figure 00000004
Figure 00000004

где Im - единичная матрица соответствующей размерности; р - оператор дифференцирования; верхний индекс «+» означает процедуру нахождения процедуру присоединенной матрицы.where I m is the identity matrix of the corresponding dimension; p is the differentiation operator; superscript “+” means the procedure for finding the procedure of the attached matrix.

С помощью критерия гиперустойчивости Попова можно показать, что асимптотическую устойчивость системе будут обеспечивать следующие алгоритмы настройки:Using the Popov hypersensitivity criterion, it can be shown that the following tuning algorithms will provide asymptotic stability to the system:

Figure 00000005
Figure 00000005

где α>0, β>0, γ>0 - числа, z(t) - выход дополнительного контура, динамика которого в нашем случае описывается уравнениемwhere α> 0, β> 0, γ> 0 are numbers, z (t) is the output of the additional circuit, the dynamics of which in our case is described by the equation

Figure 00000006
Figure 00000006

где а 0>0, λ0>0 - числа, определяющие желаемую динамику процессов управления.where a 0 > 0, λ 0 > 0 are numbers that determine the desired dynamics of control processes.

Контур (5) называется «эталонным упредителем». Он служит для эквивалентной замены необходимого в данном случае соединения типа эталонная модель - блок упреждения. При этом эталонный упредитель, как и эталонная модель, служит для задания желаемой динамики процесса управления и обеспечения режима слежения, а также берет на себя функцию блока упреждения, предназначенного для компенсации запаздывания в системе. Таким образом, вместо двух блоков - эталонной модели и блока упреждения, в системе присутствует один - эталонный упредитель, чем косвенно достигается упрощение системы без ухудшения качества работы.The circuit (5) is called the “reference predictor". It serves for the equivalent replacement of the connection required in this case, the type of reference model - lead unit. In this case, the reference predictor, as well as the reference model, serves to set the desired dynamics of the control process and provide the tracking mode, and also assumes the function of the lead unit intended to compensate for the delay in the system. Thus, instead of two blocks - a reference model and a lead block, there is one in the system - a reference predictor, which indirectly achieves simplification of the system without compromising the quality of work.

Система функционирует следующим образом.The system operates as follows.

Сигналы y(t) с выхода объекта регулирования 1 поступают на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов 2 и первого блока запаздывания 3. В блоке задания коэффициентов 2 происходит умножение компонентов вектора y(t) на постоянные коэффициенты вектора g. Сигналы с выходов второго блока задания коэффициентов 2 поступают на соответствующие входы первого блока суммирования 5. Сигнал U5=gT·y(t) с выхода блока суммирования 5 поступает на первый вход четвертого блока суммирования 14, на второй вход третьего умножителя 10 и на второй вход четвертого умножителя 12, сигнал U5=ν(t) с выхода четвертого блока суммирования 14 подается на первый вход первого умножителя 6, на первый вход третьего умножителя 10 и на первый вход пятого умножителя 19. Сигналы U3=y(t-τ1) с выходов первого блока запаздывания 3 через время, равное τ1, подаются на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов 4. В блоке задания коэффициентов 4 происходит умножение сигнала y(t-τ1) на постоянные коэффициенты вектора g. Сигналы с выхода второго блока задания коэффициентов 4 поступают на соответствующие входы второго блока суммирования 9. Сигнал U9=gT·y(t-τ1) с выхода блока суммирования 9 поступает на второй вход пятого умножителя 19 и на второй вход шестого умножителя 21. Сигнал с выхода пятого умножителя 19 с коэффициентом α поступает на четвертый интегратор 20, где интегрируется. Сигнал U20=χ(t) поступает на первый вход шестого умножителя 21. Сигнал U21=χ(t)·gT·y(t-τ1) с выхода умножителя 21 поступает на второй вход третьего блока суммирования 13. Сигнал с выхода третьего умножителя 10 с коэффициентом β поступает на второй интегратор 11, где интегрируется. Сигнал U20=c(t) поступает на первый вход четвертого умножителя 12. Сигнал U12=c(t)·gT·y(t) с выхода умножителя 12 поступает на первый вход третьего блока суммирования 13. Сигнал с выхода первого умножителя 6 с коэффициентом γ поступает на первый интегратор 7, где интегрируется. Сигнал U7=k(t) поступает на первый вход второго умножителя 8. Сигнал

Figure 00000007
с выхода умножителя 8 поступает на третий вход третьего блока суммирования 13.The signals y (t) from the output of control object 1 are supplied to the corresponding inputs of the first block for setting the coefficients 2 and the first block for delay 3. In the block for setting the coefficients 2, the components of the vector y (t) are multiplied by the constant coefficients of the vector g. The signals from the outputs of the second block of the task of coefficients 2 are fed to the corresponding inputs of the first block of summation 5. The signal U 5 = g T · y (t) from the output of block of summation 5 is fed to the first input of the fourth block of summation 14, to the second input of the third multiplier 10 and to the second input of the fourth multiplier 12, the signal U 5 = ν (t) from the output of the fourth summing unit 14 is fed to the first input of the first multiplier 6, to the first input of the third multiplier 10 and to the first input of the fifth multiplier 19. Signals U 3 = y (t- τ 1 ) from the outputs of the first delay unit 3 through time, equal to τ 1 , are fed to the corresponding inputs of the second block for setting coefficients 4. In the block for setting coefficients 4, the signal y (t-τ 1 ) is multiplied by constant coefficients of the vector g. The signals from the output of the second block for setting coefficients 4 are supplied to the corresponding inputs of the second block of summation 9. The signal U 9 = g T · y (t-τ 1 ) from the output of block of summation 9 is fed to the second input of the fifth multiplier 19 and to the second input of the sixth multiplier 21 The signal from the output of the fifth multiplier 19 with coefficient α is supplied to the fourth integrator 20, where it is integrated. The signal U 20 = χ (t) is supplied to the first input of the sixth multiplier 21. The signal U 21 = χ (t) · g T · y (t-τ 1 ) from the output of the multiplier 21 is fed to the second input of the third summing unit 13. The signal from the output of the third multiplier 10 with a coefficient β enters the second integrator 11, where it is integrated. The signal U 20 = c (t) is supplied to the first input of the fourth multiplier 12. The signal U 12 = c (t) · g T · y (t) from the output of the multiplier 12 is supplied to the first input of the third summing unit 13. The signal from the output of the first multiplier 6 with the coefficient γ goes to the first integrator 7, where it integrates. The signal U 7 = k (t) is fed to the first input of the second multiplier 8. The signal
Figure 00000007
from the output of the multiplier 8 is supplied to the third input of the third summing unit 13.

Сигнал U13=u(t) с выхода третьего блока суммирования 13 поступает на первый вход шестого блока суммирования 22 и на первый вход пятого блока суммирования 15. Сигнал U23=r(t) с выхода блока задающего воздействия 23 поступает на второй вход шестого блока суммирования 22. Сигнал

Figure 00000008
с выхода шестого блока суммирования 22 является управляющим сигналом и подается на вход объекта регулирования 1 и на вход второго блока запаздывания 18. Сигнал
Figure 00000009
с выхода второго блока запаздывания 18 через время τ2 поступает на второй вход первого умножителя 6, на второй вход первого умножителя 8 и на второй вход пятого блока суммирования 15. Сигнал с выхода пятого блока суммирования 15 подается на третий интегратор 16, где интегрируется. Сигнал U16=z(t) поступает на вход третьего блока задания коэффициентов и на второй вход четвертого блока суммирования 14. Сигнал U170·z(t) с входа третьего блока задания коэффициентов 17 поступает на третий вход пятого блока суммирования 15.The signal U 13 = u (t) from the output of the third summing block 13 is fed to the first input of the sixth summing block 22 and to the first input of the fifth summing block 15. The signal U 23 = r (t) from the output of the driving unit 23 is applied to the second input of the sixth summing unit 22. Signal
Figure 00000008
from the output of the sixth summing unit 22 is a control signal and is fed to the input of the regulation object 1 and to the input of the second delay unit 18. The signal
Figure 00000009
from the output of the second delay unit 18, after a time τ 2, it enters the second input of the first multiplier 6, the second input of the first multiplier 8 and the second input of the fifth summing unit 15. The signal from the output of the fifth summing block 15 is fed to the third integrator 16, where it is integrated. The signal U 16 = z (t) is fed to the input of the third block for setting the coefficients and to the second input of the fourth block of summation 14. The signal U 17 = α 0 · z (t) from the input of the third block for setting coefficients 17 is fed to the third input of the fifth block of summation 15 .

Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей системы, т.е. в обеспечении устойчивости и хорошего качества работы при наличии в объекте регулирования запаздывания по управлению, состоянию и нейтрального типа.The technical result consists in expanding the functionality of the system, i.e. in ensuring stability and good quality of work in the presence in the object of regulation of the delay in control, state and neutral type.

Данное устройство может быть реализовано промышленным способом, на основе стандартной элементарной базы.This device can be implemented industrially, based on a standard elementary base.

Claims (1)

Адаптивная система слежения для объектов с запаздыванием по состоянию, управлению и нейтрального типа, содержащая объект регулирования, первый блок задания коэффициентов, первый блок суммирования, первый умножитель, первый интегратор, первый блок запаздывания, второй блок задания коэффициентов, второй блок суммирования, второй умножитель, второй интегратор, второй блок запаздывания, третий блок задания коэффициентов, третий блок суммирования, третий умножитель, третий интегратор, четвертый блок суммирования, четвертый умножитель, четвертый интегратор, пятый блок суммирования, пятый умножитель, шестой умножитель, шестой блок суммирования и блок задающего воздействия; при этом сигналы с выходов объекта регулирования поступают одновременно на соответствующие входы первого блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала с выхода объекта регулирования на постоянный коэффициент и на входы первого блока запаздывания, сигналы с выходов первого блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы первого блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода первого блока суммирования поступает на первый вход четвертого блока суммирования, на второй вход третьего умножителя и на второй вход четвертого умножителя, сигнал с выхода четвертого блока суммирования подается на первый вход первого умножителя, на первый вход третьего умножителя и на первый вход пятого умножителя, в третьем умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигнал с выхода третьего умножителя идет на вход второго интегратора, где интегрируется, а с выхода второго интегратора - на первый вход четвертого умножителя, в четвертом умножителе происходит умножение сигнала с выхода второго интегратора на сигнал с выхода первого блока суммирования, сигналы с выходов первого блока запаздывания подаются на соответствующие входы второго блока задания коэффициентов, где происходит умножение сигнала выходов первого блока запаздывания на постоянный коэффициент, сигналы с выходов второго блока задания коэффициентов поступают на соответствующие входы второго блока суммирования, где складываются, сигнал с выхода второго блока суммирования поступает на второй вход пятого умножителя и на второй вход шестого умножителя, в пятом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода пятого умножителя подается на вход четвертого интегратора, где интегрируется, сигнал с выхода четвертого интегратора поступает на первый вход шестого умножителя, в шестом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого интегратора на сигнал с выхода второго блока суммирования, сигнал с выхода шестого умножителя поступает на второй вход третьего блока суммирования, где складывается с сигналом, поступающим на первый вход третьего блока суммирования, поступающего с выхода четвертого умножителя, сигнал с выхода второго блока запаздывания поступает на второй вход первого умножителя, на второй вход второго умножителя и на второй вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода пятого блока суммирования идет на вход третьего интегратора, с выхода которого поступает одновременно на вход третьего блока задания коэффициентов и на второй вход четвертого блока суммирования, в четвертом блоке суммирования складываются сигналы с выхода первого блока суммирования и с выхода третьего интегратора, сигнал с выхода третьего блока задания коэффициентов поступает на третий вход пятого блока суммирования, в первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода четвертого блока суммирования на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода первого умножителя подается на вход первого интегратора, а с выхода первого интегратора на первый вход второго умножителя, во втором умножителе происходит умножение сигнала с выхода первого интегратора на сигнал с выхода второго блока запаздывания, сигнал с выхода второго умножителя идет на третий вход третьего блока суммирования, в третьем блоке суммирования складываются сигналы с выхода второго умножителя, четвертого умножителя и шестого умножителя, сигнал с выхода третьего блока суммирования подается на первый вход шестого блока суммирования и на первый вход пятого блока суммирования, сигнал с выхода блока задающего воздействия поступает на второй вход шестого блока суммирования, сигнал с выхода шестого блока суммирования подается на вход объекта регулирования и на вход второго блока запаздывания, отличающаяся тем, что дополнительно вводится третий блок запаздывания и четвертый блок задания коэффициентов, при этом на вход третьего блока запаздывания поступает сигнал с выхода третьего интегратора, сигнал с выхода третьего блока запаздывания поступает на вход четвертого блока задания коэффициентов, сигнал с выхода четвертого блока задания коэффициентов поступает на четвертый вход пятого блока суммирования. Adaptive tracking system for objects with a state, control, and neutral type delay, containing the control object, the first coefficient setting block, the first summing block, the first multiplier, the first integrator, the first delay block, the second coefficient setting block, the second summing block, the second multiplier, second integrator, second delay unit, third coefficient setting unit, third summing unit, third multiplier, third integrator, fourth summing unit, fourth multiplier, even erty integrator fifth summing unit, a fifth multiplier, a sixth multiplier, summing the sixth unit block and the reference variable; in this case, the signals from the outputs of the regulating object are supplied simultaneously to the corresponding inputs of the first block of the coefficient setting, where the signal is multiplied from the output of the regulatory object by a constant coefficient and to the inputs of the first delay unit, the signals from the outputs of the first block of the coefficient setting are supplied to the corresponding inputs of the first summing block, where they add up, the signal from the output of the first summing block is fed to the first input of the fourth summing block, to the second input of the third multiplier and to the second input of the fourth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is fed to the first input of the first multiplier, to the first input of the third multiplier and to the first input of the fifth multiplier; in the third multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the first summing unit, the signal from the output of the third multiplier goes to the input of the second integrator, where it integrates, and from the output of the second integrator - to the first input of the fourth multiplier, the signal is multiplied in the fourth multiplier from the output of the second integrator to the signal from the output of the first block of summation, the signals from the outputs of the first block of delay are fed to the corresponding inputs of the second block of coefficient assignment, where the signal of the outputs of the first block of delay is multiplied by a constant coefficient, the signals from the outputs of the second block of the coefficient set are supplied to the corresponding the inputs of the second summing unit, where they add up, the signal from the output of the second summing unit is fed to the second input of the fifth multiplier and to the second input of the sixth multiplier, in the fifth multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the fifth multiplier is fed to the input of the fourth integrator, where it is integrated, the signal from the output of the fourth integrator is fed to the first input of the sixth multiplier, in the sixth multiplier the signal from the output of the fourth integrator is multiplied by the signal from the output of the second summing unit, the signal from the output of the sixth multiplier is fed to the second input of the third summing unit where it is combined with the signal received at the first input of the third summing unit, coming from the output of the fourth multiplier, the signal from the output of the second delay unit goes to the second input of the first multiplier, to the second input of the second multiplier and to the second input of the fifth summing unit, the signal from the fifth the summing unit goes to the input of the third integrator, the output of which goes simultaneously to the input of the third unit for setting coefficients and to the second input of the fourth summing unit, in the fourth summing unit with signals from the output of the first summing unit and from the output of the third integrator are put in, the signal from the output of the third unit for setting the coefficients is fed to the third input of the fifth summing unit, in the first multiplier, the signal from the output of the fourth summing unit is multiplied by the signal from the output of the second delay unit, the output signal the first multiplier is fed to the input of the first integrator, and from the output of the first integrator to the first input of the second multiplier, in the second multiplier the signal is multiplied from the output of the first integrator the signal from the output of the second delay unit, the signal from the output of the second multiplier goes to the third input of the third summing unit, the signals from the output of the second multiplier, the fourth multiplier and the sixth multiplier are added to the third summing unit, the signal from the output of the third summing unit is fed to the first input of the sixth the summing unit and to the first input of the fifth summing unit, the signal from the output of the master unit is fed to the second input of the sixth summing unit, the signal from the output of the sixth summing unit fed to the input of the control object and to the input of the second delay unit, characterized in that an additional third delay unit and a fourth coefficient setting unit are additionally introduced, while the input from the third delay unit receives a signal from the output of the third integrator, the signal from the output of the third delay unit is input the fourth block of the task of coefficients, the signal from the output of the fourth block of the task of coefficients is fed to the fourth input of the fifth block of summation.
RU2011123845/08A 2011-06-10 2011-06-10 Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type RU2460111C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123845/08A RU2460111C1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123845/08A RU2460111C1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2460111C1 true RU2460111C1 (en) 2012-08-27

Family

ID=46937918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123845/08A RU2460111C1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2460111C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148269C1 (en) * 1998-12-30 2000-04-27 Амурский государственный университет Adaptive control system for neutral-delay objects
EP1261148A1 (en) * 2000-02-18 2002-11-27 Mier Communicaciones S.A. Method for repeating isofrequency signals and isofrequency signal repeater
RU2294004C1 (en) * 2005-06-17 2007-02-20 Амурский государственный университет Adaptive tracking system for objects with lagging of status and control
RU2411565C2 (en) * 2009-03-06 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет (ГОУВПО "АмГУ") Signal-adaptive control system for dynamic objects with neutral-type delay

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2148269C1 (en) * 1998-12-30 2000-04-27 Амурский государственный университет Adaptive control system for neutral-delay objects
EP1261148A1 (en) * 2000-02-18 2002-11-27 Mier Communicaciones S.A. Method for repeating isofrequency signals and isofrequency signal repeater
RU2294004C1 (en) * 2005-06-17 2007-02-20 Амурский государственный университет Adaptive tracking system for objects with lagging of status and control
RU2411565C2 (en) * 2009-03-06 2011-02-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет (ГОУВПО "АмГУ") Signal-adaptive control system for dynamic objects with neutral-type delay

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abdulwahab et al. Decoupling model predictive control of a reactive packed distillation column
US11307544B2 (en) Autonomous L1-adaptive controller with exact pole placement
RU2460111C1 (en) Adaptive tracking system for objects with delay on state, control and of neutral type
RU2282883C1 (en) Self-adjusting control system for astatic objects with control delay
RU2405182C1 (en) Adaptive control system with state variable observer for lagging object
RU2450301C2 (en) Adaptive control system for dynamic objects with periodic coefficients and lag
RU2294004C1 (en) Adaptive tracking system for objects with lagging of status and control
RU2397531C1 (en) Adaptive control system with standard warning for objects with several time lags
RU2402798C1 (en) Robust system for objects with delayed control
RU2437136C2 (en) Self-adjusting control system for objects with control delay
RU2437137C2 (en) Self-adjusting control system for astatic objects with control delay
RU2294005C1 (en) Adaptive tracking system for objects with control lagging
RU2281541C1 (en) Self-tuned control system for objects with delayed control
RU2513847C1 (en) Adaptive control system of astatic object with time delays
RU2220433C2 (en) Tuning system for controlling objects with state delay and control delay
RU2379735C2 (en) Robust control system
RU2541097C2 (en) Adaptive control system with state variable observer for delayed object
RU2624489C2 (en) Adaptive control system with filter-corrector for dynamic objects with periodic coefficients
RU2148269C1 (en) Adaptive control system for neutral-delay objects
RU2155362C1 (en) Adaptive control system
RU2182348C2 (en) Adaptive control system for handling neutral delay type objects
Busłowicz et al. Chaos synchronization of the modified van der pol-duffing oscillator of fractional order
RU2528155C1 (en) Combined robust control system for apriori undefined dynamic objects for periodic action with observer
RU2538295C1 (en) Adaptive control system with self-adjustment of dynamic corrector for a priori undefined objects with state delay
Heydarinejad et al. Super Twisting Sliding Mode Control for LTI Descriptor System Based on Disturbance Observer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130611