Система управления
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ по авт. св. № 705417, отличающая с я тем, что, с целью повьшения качества управления, она содержит коммутирующий блок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и третьим входами блока интегрального регулирования, вход - с выходом блока сравнения, а управляющий вход - с первым выходом блока контроля сигнала ошибки.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УБЛИК,. Я0„„,10924
ЗШ < 05 В I I 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 705417 (21) 3463827/18-24 (22) 05.07.82 (46) 15.05.84. Бал. N - 18 (72) В.Г.Некрасов и В.Ф.Бобков (53) 62-50(088.8) (56) 1. Бесекерский В.А.Динамический синтез систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1979, с.108.
2. Авторское свидетельство СССР
И 705417, кл.G 05 В 11/00, 1979 (прототил1 (54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ по авт. св. У 705417, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества управления, она содержит коммутирующий блок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и третьим входами блока интегрального регулирования, вход — с выходом блока сравнения, а управляющий вход — с первым выходом блока контроля сигнала ошибки.
30 вию
55 д „ tE1 При выполнении даноого условия система реализует пропорционально1 1092 Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Известна система автоматического 5 управления, содержащая объект управления, устройство сравнения, сумма-тор и параллельно подключенные усилитель и интегратор, реализующая пропорционально-интегральный закон уп10 равления Г13. Недостатком системы является то, что в ней не учитывается скорость изменения ошибки и не производится автоматическая корректировка параметров регулятора. По основному авт.св. 11- 705417 известна система, содержащая последовательно соединенные блок пропорционального регулирования, первый ключ, сумматор, исполнительный блок, объект сравнения, выход которого соединен со входами блока интегральногo регулирования, блока дифференцирования, блока умножения и блока контроля сигнала ошибки, первый выход кото— рого соединен с входом блока измене-ния пропорциональной составляющей и управляющим входом второго ключа, второй выход — с входом блока изменения интегральной составляющей и управляющим входом первого ключа, третий выход — c управляющим входом блока контроля знака, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей, второй выход — с управляющим входам первого ключа, а вход — с вы.ходом блока умножения, причем выход блока дифференцирования соединен с входами блока умножения и блока конт40 роля модуля, выход блока изменения пропорциональной составляющей соединен с вторым входом блока пропорционального регулирования, выход блока 45 изменения интегральной составляющей— со вторым входом блока интегрального -регулирования, выход которого через второй ключ соединен со вторым входом блока сумматора Г2 3. Система осуществляет управление по сигналу ошибки регулирования (EI, определяемой в блоке сравнения. Блок контроля сигнала ошибки осуществляет анализ значения ошибки по услоинтегральный закон управления. Кроме того, блок контроля модуля осуществ. — . ляет анализ модуля производной ошибки. Если IE1 >Д, то блок контроля знака в зависимости от знака величины EE отключает пропорциональную составляющую либо изменяет значение ее коэффицента пропорциональности. Если (ЕI(д, то из закона управления исключается пропорциональная составляющая и управление осуществляется в интеграпьном режиме. Если IEl > д, то отключается выход блока интегрального регулирования и управление осуществляется в пропорциональном режиме. Величины Р„, Р„, Й выбираются в зависимости от свойств объекта управления и требований к системе. Недостатком указанной системы является то, что при переключении в режим пропорционального регулирования (при IFt ) д ) в блоке интегарльного регулирования продолжает— ся интегрирование входной переменной, выходной сигнал возрастает и может достигнуть большой величины, что в момент повторного включения блока ключом 9 приведет к резкому ухудшению качества управления или даже потере устойчивости системы. Цель изобретения — повышение качества управления. Поставленная цель достигается тем, что в систему управления, содержащую последовательно соединенные блок пропорционального регулирования, первый ключ, сумматор, исполнительный блок, объект упраьленвя, блок сравнения., выход которого соединен со входами блока интегрального регулирования, блока пропорционального регулирования, блока дифференцирования, блока умножения и блока контроля сигнала ошибки, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей и управляющим входом второго ключа, второй выход — с входом блока изменения интегральной составляющей и управляющим входом первого ключа, а третий выход — с управляющим входом первого ключа, а третий выход — с управляющим входом блока контроля знака, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей, второй выход — с управляющим входом первого 1092461 4 ключа, а выход — с выходом блока умножения, причем выход блока диффе ренцирования соединен с входами блока умножения и блока контроля модуля, выход блока изменения пропорциональ5 ной составляющей соединен со вторым входом блока пропорционального регулирования, выход блока изменения интегральной составляющей — со вторым входом блока интегрального регулирования, выход которого через второй ключ соединен со вторым входом блока сумматора, дополнительно включен коммутирующий блок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и третьим входами блока интегрального регулирования, вход — с выходом блока сравнения, а управляющий вход — с первым выходом блока контроля сигнала ошибки. На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы управления. Система содержит объект управления 1, исполнительный блок 2, блок сравнения 3, блоки пропорционального 4 и интегрального 5 регулирования, сумматор 6, первый ключ 7, блок изменения пропорциональной составляющей 8, второй ключ 9, блок изменения интегральной составляющей 10, блоки дифференцирования 11 и умножения 12, блоки контроля сигнала ошибки 13, модуля !4, знака 15, а также коммутирующий блок 16. В предлагаемой системе управления последовательно соединен блок пропорционального регулирования 4, первый ключ 7, сумматор 6, иснолнительный блок 2, объект управления 1, блок сравнения 3, выход которого 40 соединен с входом блока пропорционального регулирования 4 и через коммутирующий блок 16 — са входом блока интегрального регулирования 5, входами блока дифференцирования 11, блока 45 умножения 12 и блока контроля сигнала ошибки 13, первый выход которого соединен со входом блока изменения пропорциональной составляюшей 8, управляющими входами второго ключа 9 и коммутирующего блока !6, второй выход — с входом блока изменения интегральной составляющей 10 и.управляющим входом первого ключа 7, а третий выход — с управляющим входом у блока контроля знака 15, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составлякщей 8, второй выход — с управляющим входом первого ключа 7, а,вход— с выходом блока умножения 12. Выход блока дифференцирования 11 соединен с входами блока умножения 12 и блока контроля модуля 14, выход блока изменения пропорциональной составляющей 8 соединен са вторым входом блока пропорционального регулирования 4, выход блока изменения интегральной составляющей 10 — со вторым входом блока интегрального регулирования 5, выход которого через второй ключ 9 соединен со вторым входом сумматора 6, второй выход коммутирующего блока !6 соединен с третьим входом блока интегрального регулирования 5. Система работает следующим образом. В блоке 3 сравнения определяется ошибка регулирования. По сигналу ошибки формируются две составляющие управляющего сигнала: U = kп с пропорциональная, формируемая блоком 4; U = K t E dt — интегральная, форми,руемая блсйам 5. Суммируясь в сумма .торе 6, управляющий сигнал подается ! ! на объект управления 1 через исполнительный блок 2. Блок 13 осуществля ет анализ ошибки. Если IE! < с "1 то ключом 7 отключается пропорциональная составляющая и управление осуществляется в интегральном режиме. Если !Е! > !2, то выход блока интегрального регулирования отключа-. ется ключом 9, а вход — коммутирующим блоком 16. Кроме того, из коммутирующего блока 16 поступает сигнал для сброса информации блока интегрального регулирования и регулирование осуществляется в пропорциональном режиме. При выполнении условия (1) анализируется модуль производной ошибки блоком 14 . При Е! ) d блок в зависимости от знака величины EE. „ определяемой при помощи блоков 11 и !2;отключает пропорциональную составляющую (знак минус ),либо устанавливает значение коэффициента К> равное К > (знак плюс), причем Кп ) Кл Значения коэффициентов Кп, К „, К„, а также всличин д1 д2, Д выбираются в зависимости от свойств объекта управления и требований к системе. Таким образам, в предлагаемой системе управления, принятой эа базоl09246l Составитель В.Кузин Редактор М.Келемеш Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга Заказ 3253/30 Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.I13035, Москва, Ж-35, Рашская наб., д.4/5 Филиал HIlll "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 вый объект, при больших значениях ошибок (1Е! т дg ) регулирование осуществляется в пропорциональном режиме, поскольку интегральная составляющая в этом случае приводит к раскачи- 5 ванию инерционного объекта, а автоматическое изменение коэффициентов регулирования осуществляется с уче том величины ошибки и скорости ее изменения. При этом при малых зна- 1О чениях ошибки (If l с д" ) осуществляется регулирование в Интегральном режиме с большим коэффициентом настройки. В отличие от базового объекта в предлагаемой системе управления при переключении из режима пропорционального в режим пропорциональноинтегрального регулирования ухудшение качества управления не происходит. Система сохраняет устойчивость. Таким образом, введение коммутирующего блока позволяет повысить качество управления.
