Идентификатор нестационарных объектов

Идентификатор нестационарных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

% а ( н

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>746413

Союз Советскив

Социвлистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. КЛ.2. (22) Заявлено 250277 (21) 2457812/18-24 с присоединением заявки ¹

G 05 В 13/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780 Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 070780 (53) УДК б2-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

М.М. Ивахненко, Л.Ф. Иванов и А.И. Михалев

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения

У аины с Россией (71) Заявитель (54) ИДЕНТИФИКАТОР НЕСТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ

Предлагаемое изобретение относится к системам автоматического управления. Оно может найти применение при решении задачи идентификации и управления нестационарных объектов на различных уровнях полноты априорной информации.

:Известен идентификатор объектов основанный на синхронном детектировании (1), содержащий первый и второй интеграторы, выходы которых через первую и вторую модели объекта идентификации соответственно соеди.— нены с первым и вторым входами блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами квадратора, третий и четвертый входы блока сравнения соединены с выходами объекта идентификации.

Недостаток известного идентификатора - малые помехоустойчивость точность и надежность.

Цель настоящего изобретения разработка такого идентификатора нестационарных объектов, который давал бы возможность повысить точность, помехоустойчивость и надежность процесса распознавания параметров изучаемого объекта.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что идентификатор нестационарных объектов содержит первый и второй управляемые

5 генераторы поисковых колебаний, первый выход квадратора через первый управляемый генератор поисковых колебаний соединен со входами первого и второго интеграторов, а второй

10 выход — со входом .второго управляе- . мого ген ератора пои сковых колебаний, первый выход которого соединен с первым входом объект а иденти фи кации и вторым входом первой модели объекта идентификации, а второй выход— о вторым входом объекта идентификации и вторым входом второй модели объекта идентификации. При этом-рсшаются совместно задачи рас2р познавания параметров объекта идентификации, выбора цлины интервала усреднения и формирования управляющих воздействий.

На чертеже представлена функцио25 нальная схема идентификатора нестационарных объектов.

Связи между элементами позволяют выделить два замкнутых поисковых . контура — контур оценки параметров

З0 и контур оценки состояний. Контур 46413

40

65 оценки параметров состоит из настраиваеьых моделей объекта идентификации 1, 2, блока сравнения 3, квадратора 4, управляемого по частоте первого генератора 5 и первого и второго интегратора б, 7 и управляемого по частоте второго генератора 8.

Устройство работает следующим образом. При отсутствии сигнала рассогласования на выходе блока сравнения 3 (исходное состояние) на входы генераторов поисковых колебаний 5, 8 поступает си гн ал, пропорцион альный экстремальному значению функции качества. Последнее равносильно отсутствию текущей информации о поведении объекта идентификации 9. При этом генераторы поисковых колебаний 8, 5 формируют ортогональные периодические сигналы постоянной амплитуды.

В момент возникновения сигнала рассогласования на входы генераторов поисковых колебаний 5, 8 поступают сигналы, IIo величине не соответствующие экстремальному значению функции качества. На выходах генераторов формируются сигналы постоянной амплитуды с частотами, зависящими от положения системы по отношению к экстремуму. При движении системы в область экстремума частота поисковых сигналов возрастает, достигая своего максимального значения в экстремальной точке. При удалении .поисковых движений от экстремума частоты уменьшаются до величин начальных частот генераторов поисковых колебаний 5, 8. Здесь обеспечивается такое управление частотой поисковых сигналов, что их постоянн ая составляющая является сцен кой градиента функции качества по параметру или состоянию. Последнее обстоятельство используется для организации движения к экстремуму функции качества.

Контур оценки параметров работает следующим образом. При возникновении сигнала рассогласования на вход первого генератора 5 поступает сигнал оценки с квадратора 4. Этот сигнал содержит текущую информацию о величине несоответствия варьируе мых коэффициентов настраиваемых моделей 1, 2 и параметров объекта идентификации 9. На базе этой информации, закодированной в изменении частоты формируемых генератором сигналов, организуются встречные движения попарно варьируемых коэффициентов настраиваемых моделей объекта идентификации. Процедура распознавания параметров объекта идентификации 9 производится до тех пор, пока не выполнится равенство параметров объекта идентификации 9 и соответствующих варьируемых коэффициентов моделей 1, 2. При этом функция качества достигает своего экстремального значения.

В свою очередь, работу контура оценки состояний рассмотрим следующим образом. В момент появления сигнала рассогласования на выходе блока сравнения 3 на вход генератора поисковых коле баний 8 поступает сигнал с квадратора

4, несущий информацию о состоянии объект а 9 и н астраиваеьых моделей 1, 2. Изменение частоты уп- равляющих воздействий, поступающих на входы настраиваемых моделей и объекта идентификации, соответствует информации: — о состоянии системы в данный момен т времени; о характеристиках сигнала управления, необходимого для эффективного распознаванчя параметров объекта идентификации.

Положительный эффект предлагаемого устройства заключается в следующем.

В предлагаемом идентификаторе нестационарных объектов применение управляемого по частоте генератора, формирующего йоисковые управляющие воздействия, повышает точность, надежность и быстродействие процесса распознавания параметров объекта идентификации; начальные условия не являются дополнительными параметрами, подлежащими оптимальному выбору. Последн ее упрощает техническую реализ ацию устройства в целом и повышает его надежность; в отличие от идентификаторов, реализованных на методе возмущения параметров, предлагаемый идентификатор нестационарных объектов может работать в диапазоне низких частот.

Это позволяет идентифицировать объекты с достаточно большой.инерционностью. в предлагаемом устройстве автоматически решается задача выбора длины интервала усреднения. Это повышает быстродействие устройства, 50 работающего на фоне помех и параметрических возмущений; сокращение в предлагаемом идентификаторе числа блоков перемножения упрощает техническую реализацию устройства в целом, повышает его надежность и помехоустойчивость| пр едл ar аемый иден ти фи катор í естационарных объектов позволяет работать с функцией качества, имеющей локальные экстремумы. Это обеспечивается уменьшением частоты управляемого генератора вдали от экстремума и возрастанием ее,по мере приближения к экстремуму, что дает возможность точно фиксировать достаточно малую область существования экстре746413

Формула изобретейия

Составитель А. Лащев

Редактор Б, Федотов Техред М. Кузьма Корректор Е, Папп

Заказ 39 41/36 Тираж 956

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мума. Последнее условие расширяет фу кциональные возможности предлагаемого идентификатора нестационарных объектов.

Идентификатор нестационарных объектов, содержащий первый и второй интеграторы, выходы которых через первую и вторую модели объекта идентификации соответственно соединены с первым и вторым входами блока сравнения, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами квадратора, третий и четвертый входы блока сравнения соединены с выходами объекта идентификации, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности, помехоустойчивости и надежности идентификатора, он содержит первый и второй управляеьые генераторы поисковых колебаний, первый выход квадратора через первый управляеьий генератор поисковых колебаний соединен со входаьм nepso и второго интеграторов, а второй выход — co входом второго управляемого генератора поисковых колебаний, первый выход которого соединен с первым входом объекта идентификации и вторым входом первой модели объекта идентификации, а второй выход - со вторым вхоцом объекта идентификации и вторым входом второй модели объекта идентификации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Эйкхофф П. Основы идентифик ции систем управления. М., Мир. Ч75, с. 684 (прототип) .