Бесплатные рефераты


В мире
Календарь новостей
« Авг.2018
Пн.Вт.Ср.Чт.Пт.Сб.Вс.
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  
ВНИМАНИЕ!!!
УВАЖАЕМЫЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛИ!!!
Сайт поменял владельца и на нём грядут большие перемены.
Убедительная просьба не пользоваться покупкой рефератов через смс.
ДАННЫЙ СЕРВИС БОЛЬШЕ НЕ РАБОТАЕТ
Стоит вопрос об его удалении, дабы сделать рефераты бесплатными. Извините за неудобство и спасибо за понимание
Поиск реферата

Реферат, курсовая, контрольная, доклад на тему: Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо скачать работу.

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

А.В. Старосельский, Московский Государственный Институт Электроники и Математики

Настоящая работа посвящена построению системы компенсации неизвестного запаздывания. Наличие большого запаздывания, как известно [1], отрицательно сказывается на работоспособности системы управления.

Для компенсации неизвестного запаздывания разработана адаптивная система, состоящая из быстродействующего адаптивного наблюдателя, вычисляющего оценки неизвестных параметров и запаздывания системы управления, и прогнозатора Смита, компенсирующего это запаздывание.

Центральным моментом работы является построение алгоритма быстродействующего адаптивного наблюдателя для оценивания неизвестного запаздывания, так как прогнозатор Смита применим лишь в тех случаях, когда запаздывание априори известно. Этот алгоритм основан на использовании метода настраиваемой модели. Суть алгоритма изложена ниже.

Пусть поведение интересующего нас объекта описывается следующим дифференциальным уравнением:

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, (1)

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания; Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Здесь a1=3, a0=2 - известные постоянные коэффициенты; Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания - неизвестные постоянные. Тогда структурная схема соответствующего процесса управления будет иметь вид, представленный на рис. 1. Здесь приборному измерению доступны вход xd(t) и выход x(t) системы управления.

Построим быстродействующий адаптивный наблюдатель для идентификации неизвестных параметров системы Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, а также прогнозатор Смита для компенсации запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, после чего будем подставлять получаемые наблюдателем оценки Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания в прогнозатор.

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания 

– 

Рис 1. Система управления для объекта с неизвестным запаздыванием.

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания 

y(t)

v(t) –

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания +

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания 

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Рис. 2. Адаптивная система компенсации неизвестного запаздывания.

На каждом из подынтервалов времени функционирования системы Jj настраиваемую модель опишем следующими уравнениями:

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (2)

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания,

где Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания - параметры модели, настраиваемые соответственно на параметры Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания объекта (1).

Введем ошибку e(t) = x(t) - y(t).

Конечная структурная схема системы управления с адаптивным наблюдателем и прогнозатором Смита показана на рис. 2.

Система уравнений для выходного сигнала прогнозатора Смита v(t) и входного сигнала объекта, прогнозатора и наблюдателя u(t):

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Уравнение для ошибки e(t) будет иметь вид (вычитаем (2) из (1) и линеаризуем правую часть):

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, (3)

где Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Приведем (3) к системе уравнений первого порядка. Положим

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания 

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания 

Тогда в векторной форме уравнение (3) будет иметь вид

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания+Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (4)

или в краткой форме

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания,

где Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, A=Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, Z= Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания.

Решением (4) будет

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздыванияБыстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (5)

или в краткой форме

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

где Ф(t)= Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, R(t)= Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания - решения уравнений

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (6)

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания. (7)

Перепишем первую строку системы (5) в виде

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (8)

где

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания.

Здесь w(t) и Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания - известные величины для любого t; вектор g содержит неизвестные параметры объекта, а векторы bj (j=0,l,...,N-l) являются функциями перестраиваемых параметров эталонной модели Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания.

Набирая данные на каждом из подынтервалов Jj в моменты времени tj1,...,tjm, образуем из (8) алгебраическую систему вида

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания

или в матричной форме

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (9)

Число m выбирается так, чтобы уравнений в (9) было не меньше числа неизвестных параметров. В данном случае m больше или равно 3.

Решение алгебраической системы (9) при этом записывается в виде

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания (10)

где Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания - псевдообратная матрица.

Изменение параметров bj при переходе от подынтервала Jj к Jj+1 осуществляется по рекуррентной формуле

Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания, (11)

где L=diag(l1,....,l3) - вещественная диагональная матрица, все числа li>0. Можно показать [2], что этот процесс перестройки параметров сходится экспоненциально, т.е. значения перестраиваемых параметров модели Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания сходятся к значениям неизвестных параметров объекта Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания.

Таким образом, для того, чтобы идентифицировать постоянные неизвестные параметры Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания объекта (1), параметры настраиваемой модели (2) Быстродействующий адаптивный наблюдатель в системе компенсации неизвестного запаздывания следует изменять с помощью алгоритма, который описывается уравнениями (6)-(11).

Было проведено численное моделирование этой системы на ЭВМ в среде MATLAB 5.2. Результаты компьютерного моделирования подтверждают эффективность разработанного алгоритма.

Предлагаемый алгоритм адаптивного наблюдателя обладает важными для практики свойствами: заданной длительностью переходного процесса по параметрам и запаздыванию; отсутствием взаимного влияния переходных процессов настройки в разных параметрических каналах и практической независимостью времени переходных процессов по параметрам и запаздыванию от изменения амплитуды входных и выходных сигналов.

Список литературы

 [1] Гурецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием. Пер. с польского. - М.: Машиностроение, 1974.

[2] Копысов О.Ю., Прокопов Б.И. Построение алгоритма перестройки параметров и запаздывания в методе настраиваемой модели. М.: МГИЭМ, 1999.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.bankreferatov.ru/


ВНИМАНИЕ! Работа на этой странице представлена для Вашего ознакомления в текстовом (сокращенном) виде. Для того, чтобы получить полностью оформленную работу в формате Word, со всеми сносками, таблицами, рисунками (вместо pic), графиками, приложениями, списком литературы и т.д., необходимо А можно заказать оригинальный реферат
Опубликовано: 18.08.10 | [ + ]   [ - ]  
Просмотров: 127
Загрузок: 0
Рекомендуем
{dnmbottom}
БАНК РЕФЕРАТОВ содержит более 70 000 рефератов, курсовых, контрольных работ, сочинений и шпаргалок.