Следящая система с автокоммутируемым контуром отрицательной обратной связи

 

а СЛЕДЯЩАЯ СИСТЕМА С АВТОКОММУТИРУВМЬаМ КОНТУРОМ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ, содержащая последовательно соединенные эадатчик , сигнала, сумматор, регулятор и блок изменения структуры, подключенный выходом к инвертирующему входу сумматора, а вторым входом к входу системы, причем выход регулятора соединен с выходом системы . отличающаяся тем, что, V с целью улучшения качества переход-/ пого процесса за счет уменьшения величины перерегулирования и снижения колебательности вход системы соединен с инвертирующим входом сумматорДв .2 «Система по , р т л и ч а ю щ а я. с я тем, что блок изменения структуры содержит схему сравнения , два клюца и две схемы выделения абсолютного значения, подключенные своими выходами к соответствукздим входам системы сравнения , вход первой системы выделений абсолютного значения подсоединен к входу первого ключа и первому входу блока изменения структура , вход второй схемы i выделения абсолютного значения - к входу второго ключа и второму входу блока 113менен«1Я структуры, управляющие входа ключей соединены с соответствующшш выходами схемы сравнения , выходы ключей подключены-друг к ДРУГУ и к выходу блока изменения с Труктуры

,SU„„A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OWIIUND

РЕСПУБЛИЙ

1(5В Я 05 В 23 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

nO ggWM ИЭОБ ЕТЕНИЙ i ОЧН) ЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " „",,",,„„;" „„и

tt В J(QQ. К AS ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 (21) 3412120/18-,24 (22) 16. 03. 82 (46) 23. 12..83, Бщл .9. 47 (72) А, Я, Бичуцкий и С, И, червяйов-. (53) . 62 50 (08(8 е8) (56) 1. Попов. E. Ц. Прикладная теория процессов управления в .нелинейных системщх 5eg Наука, .1973,,с,496, рцс 9,32 2е Авторское свидетельство СССР 9 615455, кл Q -05: В 23/02, 1978 (прототиц). (54) (57) (1 СЛЖДЯЩАЯ СИСТЕМА С АВТО КОИИУТИРУЕИЫИ КОНТУРОИ ОТРИЦАТЕЛЬ. НОй ОБРАТНОЙ СВЯЗИ, ссдержащая последовательно соединенные задатчик сигнала, сумматор, регулятор и блок изменения структуры, подключенный выходом к инвертирующему входу сумматора, а вторым входом к .входу системы, причем выход регу-. лятора соединен с выходом системы, о т л. и ч а ю щ а я с я тем, что, :и. с целью улучшения качества переход-, . нат о процесса за счет уменьшения величины перерегулирования и снижения колебательности вход системы, соединен с инвертирующим входом сумматора ,2 Система по д,1,.о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что блок изменения структуры содержит схему сравненйя,-два ключа и две схемы вы:; деления абсолютного значения, подключенные своими выходами к соот. ветствующим входам системы срав нения, вход первой системы выделении-:абсолютного значения подсоеди-. нен к .входу первого ключа и перво.му входу. блока изменения структуры,;вход второй схемы выделения -абсолютного значения - к входу второго ключа и второму входу блока .изменения структуры, управляющие .входы ключей соединены с соответствующиии выходами схемы сравнения, выходы ключей подключены друг и:друГу и к выходу блока изменения структуры.

1062647

15

Цель изобретения — улучшение качества переходного процесса путем уменьшения величины перерегулирования и снижения колебательности.

Для достижения поставленной цели вход системы соединен с инвертирующим входом сумматора, а блок изменения структуры содержит схему сравнения, два ключа и две схемы выделения абсолютного значения, подключенные своими выходами к соответствук- им входам схемы сравнения,55 вход первой схемы выделения абсолютного значения подсоединен к входу первого ключа и первому входу блока изменения структуры, вход второй схемы, выделения абсолютного 6О значения — к входу второго ключа и второму входу блока изменения структуры, управляющие входы ключей соединены с соответствующими выходами схемы сравнения, выходы клюИзобретение относится к автоматике и может быть использовано при регулировании величины выходных переменных различных технологических процессов и динамических объектов.

Предлагаемую систему наиболее целесообразно использовать в случаях, когда. в процессе регулирования йедопустимо гревышение сигнала, подаваемого на нагрузку, выше заданного предела.

Известно устройство, содержащее регулятор и нагрузку, охваченную цепью отрицательной обратной связи через инвертирующий вход суммирующего элемента, на один ,вход которого поступает управляющий сигнал, а на другой — выходной . сигнал системы, что позволяет изменять коэффициент передачи отрицательной обратной связи в зависимос- 7( ти от величины ошибки управления (lj.

Недостатками устройства являются перерегулирование выходной переменной больше заданного предела при увеличении скорости отработки и уменьшение быстродействия системы при уменьшении скорости отработки.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные задатчик сигнала, сумматор, регулятоР и блок изменения структуры, подключенный. выходом к инвертирующему входу сумматора, а вторым входом— к входу системы, причем выход регулятора соединен с выходом системы 12Х

Недостатками известного устройства являются большие перерегулирования и колебательность педЕходных процессов, а также переключение структуры при одном знаке сигнала 40 ошибки управления, чей подключены друг к другу и к выходу блока изменения структуры

На фиг. 1 представлена блок-схема системы) íà фиг. 2 — графики возможного прохождения процесса; на фиг. 3 — блок-схема блока изменения структуры.

Система (фиг. 1 и 3) содержит регулятор .1, нагрузку 2, сумматор 3, блок 4 изменения структуры, схемы 5 и 6 выделения абсолютного значения, схему 7 сравнения, ключи

8 и 9, задатчик 10 сигнала.

Устройство работает следующим обраэ сую.

Схемы 5 и 6 предназначены для выделения абсолютного значения. сигналов и 7,, поступающих на их входы, Сигналы с выходов схем 5 и 6 (0 и()6) в зависимости от соотношений их амплитуд переводят

t схему 7 сравнения (двухпоэиционный релейный элемент беэ зоны нечувствительности и с малым гистерезисом) в одно иэ двух его устойчивых состояний, При этом, если 0 ) 06, появляется сигнал на выходе +, если

llz<06- на выходе †;, Эти сигналы включают один иэ двух ключей 8 или

9, и на выкод блока 4 начинает поступать сигнал или (1 .

Следящая система предназначена для поддержания выходной координаты в соответствии с задающим сигна,лом X при ограничении сигнала h2

hZ-=Z Еи, где „ — номинальный сигнал на входе нагрузки, при котором поддерживается номинальная; величина )д выходной переменной

Пусть, например, в некоторый момент времени = 0 (фиг,2) подан сигнал М„, которому в установившемся режиме должен соответствовать сигнал Н (фиг.2a;) -.

Установившемуся сигналу дол н жен соответствовать установившийся выходной сигнал регулятора Eq ( (фиг. 2б) Если быстродействие регулятора 1 больше скорости изменения выходного сигнала, сигнал (в предположении, что статический коэффициент передачи нагрузки равен единице) будет по абсолютной величине больше сигнала и, следовательно, выходной сигнал блока 4 имеет вид

5=k z,, где k - коэффициент передачи блока

4 для сигнала Z, Когда сигнал (становится близким к номинальному сигналу ц выходной сигнал блока 4 имеет.вид

$ =kg j (2) 106347

ФигЗ

Составитель Г.Нефедова

Редактор О,Юрковецкая Техред Л.Пилипенко

Корректор 4,Шароши

Подпис Ное

Заказ 1021б/47 Тираж 874

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент, а., Ужгород, ул. Проектная, 4

I где К вЂ” коэффициент передачи блока

4 для сигналами.

Уравнение (2) будет иметь место при М ъ k, В этом случае сигнал g, приведенный к входу блока 4, начиная с некоторого момента времени становится больше сигнала У, .т.,е, регулирование ведется по выходному сигналу следящей системы Значения коэффициентов К и Кт выбираются, исходя из допустимой величины перерегулирования сигнала Х, и требуемой точности поддержания сигнала Ц; .

Общая. цепь отрицательной ббратной связи применяется в тех случаях,,когда возможны броски выходного сигнала за счет резкого изменения нагрузки.

На фиг, 2б пунктиром обозначен сигнал в известной системе, Из графика видно, что при применении предлагаемой системы происходит существенное улучшение качества переходного процесса, что объясняется возможностью изменять структуру при любом знаке сигнала ошибки ,управления, и устраняется превышение сигнала над заданием на входе

15 нагрузки