Способ экстремального регулирования инерционных объектов с транспортным запаздыванием
СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАШЯ ИНЕРЦИОННЫХ ОБЬЕКТОВ С ТРАНСПОРТНЫМ ЗАПАЗдаВАЩгеМ, основанный на формировании сигнала входного шагового воздействия на объект,; определении и запоминании сигнала производной выходного воздействия, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повьвоения быстродействия, сигнал производной выходного воздействия задерживают на время транспортного запаздывания объекта, формируют сигнал управляющего воздействия, ограничившот его до нуля и я момент поступления сигнала производной вы- , ходного воздействия формируют управляюв9 й сигнал, полярность которого совпадает с.полярностью сигнала производной , а в случае равенства нуJHO сигнала производной сохраняют полярность управляющего сигнала. иг. 1
COOS СОЮЕТОН4К
ЯЮ4 ЛЮЗН
РЕСПУБФ1Н
3О9 0 05 Â 13/00
ЮЮЗЩ4РСТЗИННЫЙ КОМИТЕТ I_#_5
О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРОЮВФГ СИИДВТВЪСТВУ (21) 2180945/24-24 (22) 13. 10. 75 (46) 23. 1 I . .84. Бюп. Р 43 (72) В.В. Казакевич (53) 62-50(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
У 332424, кл. С 05 В 11/14, 1970.
2. Раетригин Л.А. Системы зкст ремального управления. М., "Наука", 1974, с. 587-588 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ЭКСТРЕИАЛЬН03 О РЕГУЛИРОВАНИЯ ИНЕРЦИОННЫХ ОБЬЕКТОВ С
ТРАНСПОРТНЫИ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, основанный на формировании сигнала входного шагового воздействия на объект, определении и запоминании сигнала производной выходного воздействия, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения быстродействия, сигнал производной выходного воздействия задерживают на время транспортного запаздывания объекта, формируют . сигнал управляющего воздействия, ограничивают его до нуля и в момент поступления сигнала производной вы- . ходного воздействия формируют управляаеуей сигнап, полярность которого совпадает с.полярностью сигнала производной, а в случае равенства нулю сигнала производной сохраняют полярность управляющего сигнала.
1 t12
Изобретение относится к автомати-! ческой оптимизации объектов, облада-, ющих инерционностью при наличии транспортного запаздывания.
Известен способ поиска в объектах с помощью управляющего сигнала, сформированного иэ старшей и промежуточных производных выхода объекта, при быстром релейном движении исполнительного органа (1) .
Недостатком этого способа является значительное рыскание входного параметра и большие потери на поиск, причиной которых является то, что после реверса исполнительного органа (ИО) за время транспортного запаздывания происходит смещение
ИО, не несущее полезной информации и вредно отражающееся на качестве регулирования.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, основаяный на формировании сигнала входного шагового воздействия на объект определении и запо7 минании сигнала производной выходного воздействия (2) .
5601 2
На фиг. 2 обозначены: б и 7 экстремальные характеристики,х — регулирующее воздействие, у — регулиФ руемая величина, у — скорость регулируемой величины,k — время, х значение регулирующего воздействия, л соответствующее максимуму у, с9— транспортное запаздывание объекта регулирования.
Способ осуществляется следующим образом.
Пусть в объекте 1-го порядка в
J момент = О, при х =)(«х+ произошло смещение входа на +ах, т.е. х = х + h х. Предположим, что в интервале - 3 кривой О А, определяемой ступень25 кой О И . Скорость у переходного Ч процесса определяется кривой 7 на фиг. 2о. На участке а1а при ОЙ- c> скорость постепенно убывает, в момент наблюдается положительный 3Q скачок а àg и затем снова убывает по кРивой а а4 Если величина О1М< и достаточно велики, то уменьшение скорости превосходит зону нечувствительности 35 сигнум-реле и происходит реверс У исполнительного механизма. Этот реверс является ложным, так как смещение исполнительного механизма от .х = х к х = х приближает систему 40 . к максимуму, что отражается положительным импульсом а а на графике скорости. Для исключейия ложных импульсов при правильных смещениях исполнительного механизма необходимо сделать участок а а нерабочим, 45 что достигается путем отключения сигнум-реле на участке а а ° 55 Недостатками известного способа являются низкие качество .регулирования и быстродействие. Цель изобретения — повышение ка чества регулирования и быстродействия поиска экстремума. Поставленная цель достигается тем, что сигнал производной выходного воздействия задерживают на время транспортного запаздывания объекта, формируют сигнал управляющего .воздействия, ограничивают его до нуля и. и момент поступления сигнала производной выходного воздействия фбрь ируют управляющий сигнал, полярность которого совпадает с полярностью сигнала производной, а в случае равенства нулю сигнала производной сохраняют полярность управляющего сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схема системы, реализующей предлагаемый способ экстремального регулирования; на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие предлагаемый способ. Система содержит инерционный объект 1, устройство 2 формирования сигнала управления, сигнум-реле 3, исполнительный механизм 4, регулирующий орган 5. Отключение на время выдержки сигнум-реле 2, должно начинаться в момент очередного шага и заканчиваться несколько раньше точки о, .т.е. ь< . с 2 5 . При этих условиях сигнум-реле реагирует только на положительный сигнал производной, выз- ванный шаговым смещением входа. Аналогично для исключения ложных положительных импульсов при удалении пробного шага от экстремума так1325601 4 входа должен сопровождаться взводом сигнум-реле. В присутствии случайных помех полезный сигнал может искажаться, что приводит к ложным смещениям входа. Влияние помех усиливается при повышении порядка используемой производной, поскольку при этом дифференцировании усиливается влияние 10 высокочастотных шумов. Для уменьшения влияния случайных помех может ,быть использован принцип накопления полезного сигнала. В данном случае этот принцип может быть реализован в следующем виде: входная координата смещается на + 4х, затем после прохождения времени запаздывания т,т лн и времени включения сигнум-реле т.е. по истечении промежутка времел л nil 2О ни ьр = т +, производится смещение х; по .йстечении времени т.р производится смещение + Ьх и т.д. Количество смещенйй тем больше, чем больше уровень помех. 3 же необходима блокировка сигнуь реле. Если величина импульса старшей производной окажет ся меньше зоны нечувствительности сигнум-реле, что может иметь место при работе в зоне экстремума, в окрестностях точек перегиба. ветвей экстремальной характеристики при незначительных шагах входа. Для не прекращения поиска целесообразно при несрабатывании сигнум-реле ввести смещение входа. в том же направлении, как и в шаге, не вызвавшем срабатывания сигнум-реле. Это смещение должно последовать после протекания време« ни запаздывания и заданного времени подключения сигнум-реле тс . Значит для уменьшения помех целесообразно блокировку сигнум-реле т. делать возможно более близкой к времени чистого запаздывания ь . Однако в этом случае возникает опасность потери информации, связанная с неточной оценкой времени запаздывания или возможным его изменением в процессе работы, может также сыграть свою роль и вариация параметров устройства задержки сигнум-реле. Если из-за этих причин 30 окажется, что с ъ2>, то в момент ср прохождения информационного импульса сигнум-реле окажется заблокированным, и система экстремального регулирования не отработает рабочего шага входа. Для уменьшения этого неудобства оказывается полезным подача не одного смещения входа, а нескольких смещений: эти смещения будут меньшими по величине и должны укладываться в заданное время подключения сигнум-реле. При этом первый шаг При смещениях + тт х и - g 2 в тепе чении времени ь< производится инср тегрирование сформированного сигнала выхода: все интегралы сформированного сигнала выхода при + d x суммируются с одним знаком, а все интегралы при — х — противоположньпт эти обе суммы от поисковых шагов складываются, и по ним определяется смещение очередного рабочего шага. Поскольку помеха случайна, а сигнал регулярный, с увеличением числа смещений вероятность правильного рабочего шага возрастает. Применение предлагаемого способа позволяет повысить быстродействие отыскания: экстремума и уменьшить потери на рыскание. 1125601 р. Гу Фиг. 2 Составитель Ю, Гладков редактор р. Цицика Текред А.Бабииец Корректор А. Обручар Заказ 8539/36 Тйраи 841 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауеская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проектная, 4
