Система управления для объектов с запаздыванием
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ .ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗдаВАНИЕМ, содержащая последовательно соединенные исполнительный блок, объект с запаздыванием , первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, регулятор| и последовательно, соединенные модель объекта без запаздывания и блок, запаздывания, подключенный входом к второму входу второго сумматора, выходом - к второму входу первого сумматора , отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости системы, она содержит последовательно соединенные обратную модель объекта без запаздывания, обратную модель исполнительного блока и четвертый сумматор, подключенный вторым входом к выходу регулятора, а выходом - к входу исполнительного блока вход обратной модели объекта без запаздывания соединен с выходом цер врго сумматора. (Л
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) G 05 В 11 01
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ (21 ) 3467427/18-24 (22) 08 ° 07.82 (46 ) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Као Тиен Гуинь (CPB), E.Ä. Пичугин,.В.Е. Прокофьев (СССР) и Рауль Ривас Перес (Куба) (71) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53). 62-50(088 ° 8) (56) 1. Гурецкий Х. Анализ и синтезсистем управления с запаздыванием. N., "Машиностроение", 1974, с. 214.
2. Там же, с. 215 (прототип). (54 ) (57 ) CHCTEh )À УПРАВЛЕНИЯ .ДЛЯ
ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержа.щая последовательно соединенные
I исполнительный блок, объект с запаздыванием, первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, регулятор и последовательно. соединенные моцель объекта без запаздывания и блок, запаздывания, подключенный входом к второму входу второго сумматора, выходом — к второму входу первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью поньыения помехоустойчивости системы, она содержит последовательно соединенные обратную модель объекта без запаздывания, обратную модель исполнительного блока и четвертый сумматор, подключенный вторым входом к выходу регулятора, а выходом — к входу исполнительного блока, вход обратной модели объекта без запаздывания соединен с выходом qep- Q
° вого сумматора.
1О515О2 модель б объекта без запаздывания, блок запаздывания, третий сумматОр 8, обратную модель 9 объекта без запаздывания, обратную модель 10 исполнительного блока и четвертый сумматор 11.
Система работает следующим образом.
При изменении сигнала задания
Е д появляется сигнал рассогласова10 ния C, который обрабатынается регулятором 2.
Если внешнее возмущающее воздействие отсутствует, то величина сигнала Z на выходе сумматора 1 равна нулю и сигнал с выхода модели б имеет одинаковое значение с выходным сигналом объекта 5 через время запаздынания.
Если внешнее возмущающее воздействие F действует на объект, то величина сигнала Е на выходе первогс сумматора 1 отличается от нуля.
Причем в этом сигнале содержится информация о внешнем ноэмущении.
Определим величину выходного сигнала объекта. Пусть передаточная функция объекта 5 имеет вид% {р)е "; передаточная функция регулятора .2W»(р) „ передаточная функция испол нительного блока 4 »>»> (р) ; передаточная функция объекта 5 по возмущающему воздействию Ф g (p) передаточная функция модели б объекта беэ запаздывания Wz (p} передаточная функция обратной модели 9
35 объекта запаздывания »/ Ap(р) ; передаточная функция обратной модели 10 исполнительного блока { /% (р)
Запишем выражения изображения сигналов Е, E,,Y соответственно л л
Цр)=ЩР) .(p) р(Р)а,(р)-()(Р)а,(р)е ", () с(Р) = "зад (p) - (p) ®»(p) Wq(p) e»>(Р) - Z (p) (Р)
Уц (Р)» > () ®о (P) "4 (P) (2)
"(p)=<(p) ®»(p) W(p) w (р) е "р- »>>>, >p>yg,>»>,>Р»»,<Р>,-4,F(p>W(>p>p-" »»> из (1) - (3) следует
50 %,(Р)щ (p)9/ (p)»„-"p
« >>»»(Р) ) 2(Р) Wp (р
+-Р(Р)Ф (р)е "Р((-Е }. (4}
Для сравнения и иЬедем выражение изображения выходного сигнала системы, построенной по прототипу
Р)Е p(«e»(p)Жг (р7 о(Р) - W»(p) Ф (Р) Фо(р) е
6)
1 »Я» (Р) 4(Р) о(Р) 45
Иэ»>бретение относится к антоматичс ..><>»г» ."ис >:åìàì и может быть испольэона>»о для управления объектами с запаздыванием, работающими под воздействием помех.
Известна система автоматического управления с использованием регулятора Ресника для объектов с эапаэдынанием, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, обратную модель объекта беэ запаздывания, второй сумматор, выход которого через объект управления соединен с первым входом первого сумматора и через блок задержки с временем задержки, равным времени запаздывания объекта, и коэффициентом усиления, меньшим единицы, соединен с Вторым нходом второго сумматора f1) .
Недостатком указанной системы является малая устойчивость, вызванная положительной обратной связью через блок задержки.
Наиболее близкой к предлагаемой является система управления для объектов с запаздыванием, содержащая последовательно соединенные ис» полнительный блок, объект с запаздыванием, первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, регулятор и последовательно соединенные модель объекта без запаздывания и блок запаздывания, подключенный входом к второму входу второго сумматора, а выходом - к второму входу первого сумматора (2) .
Недостатком указанной системы является низкая точность регулиро)вания в условиях действия внешних неконтролируемых возмущений.
Цель изобретения — повышение поме. хоустойчиности системы.
Для достижения поставленной цели система управления содержит последовательно соединенные обратную мо дель объекта бер запаздывания, обратную модель исполнительного блока и четвертый сумматор, подключенный вторым входом к выходу регулятора, а выходом — к входу исполнительного блока, вход обратной модели объекта без запаздывания соединен с выходом первого сумматора.
На чертеже представлена функцио нальная схему системы управления для объектов с запаздыванием.
Система содержит первый сумматор
1, регуЛятор 2, второй сумматор 3, исполнительный блок 4, объект 5, л (> »(р)»й2(р)» »>(Р) е " Р(Р) ( (в (р) = (зад (Р)+
«W» (p) VI г(Р) (») о (p l
Как видно иэ (4) Ф (5), составляющая выходного сигнала объекта, вызванная внешним возмущающим воздействием в предлагаемой системе меньше, чем в системе, построенной по прототипу. Кроме того, эта составляющая
1051502
Г
Редактор С. Пекарь ТехредМ,Гергез ь Корректор A. Дзятко
Заказ 8664/46 Тираж 874 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 выходного сигнала объекта в предлагаемой системе в установивщемся режиме при1 -, р- 0 обращается в нуль.
В то же время в прототипе зта составляющая отлична от нуля.
Из (4) и (5) видно. также, что условия устойчивости преплагаемой системы прототипа.одинаковы.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точно ть
5 регулирования в условиях действия внешних неконтролируемых возмущений.
