Система управления с координатно-параметрической обратной связью

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С КООРДИНАТНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ , содержащая последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, объект управления и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выход - с входами дифференциаторов, выходы которых и выход блока сравнения соединены через соответствующие первые усилители с входами второго сумматора, а через соответствующие модульные элементы - с вкодами вторых усилителей , выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора , выход второго сумматора соединен с входом репейного элемента, о тличающаяся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости и надежности системы, она содержит инер (Л ционный фильтр, подключенный входом к выходу релейного элемента, а выхос дом - к второму«входу умножителя.

„„SU„„1126927

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

tOUW

РЕСПУБЛИК (1) G 05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,.

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3613801/24-24 (22) 18.07.83 (46) 30. 11. 84. Бюл. М 44 (72) С.В. Емельянов, С. К. Коровин, В.И.Сизиков и К.М»Цветкова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт системных исследований (53) 62-50(088.8) (56) 1. Громыко В.Д., Санковский Е.А.

Самонастраивающиеся системы с моделью. И., "Энергия", 1974, с. 16.

2 ° Соколов Н.И»Лекции по курсу

"Теория автоматического регулирования. Эквивалентные адаптивным и адаптивные САУ". Ч.1, М. МАИ, 1972, с.55 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С КООРДИНАТНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, объект управления и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выход — с входами .дифференциаторов, выходы которых и выход блока сравнения соединены через соответствующие первые усилители с входами второго сумматора, а через соответствующие модульные элементы — с входами вторых усилителей, выходы которых подключены к соответствующим входам первого сумматора, выход второго сумматора соединен с входом релейного элемента, о тл и ч а ю щ а я с я тем что с цеу у

O лью повышения помехоустойчивости и Е надежности системы, она содержит инерционный фильтр, подключенный входом х выходу релейното элемента, а емхо С» дом — к второму .входу умножителя.

1l 11269

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и предназначено для автома тического управления свободными коле. баниями линейных динамических объектов с существенно нестационарными параметрами, меняющимися неконтролируемьж образом в любых ограниченных пределах .

Предполагается, что динамика объекта описывается уравнением ("" „и) х("" .„(Ц =((), где =1.,,,п - переменные параметры, объекта, удовлетворяющие условиям

a„. с „.(t) 4 а;, где о,, ь — постоянные и известные величины.

Задача управления состоит в сведении к нулю ошибки регулирования х(4)= з (tl — >(t) далее считается (4) = cons 4 =О, . при любом на- . чальном состоянии и при обеспечении условия малой зависимости свойств управля е|ых пр оцесс ов в з а мк пут он системе от параметров объекта регулирования.

Известна самонастраивающаяся система с эталонной моделью, содержащая объект управления, модель объекта управления, дифференциаторы, усилители, сумматоры, умножители (1 ).

Недостаткаьи известной схемы являютсянизкая надежность,сложность связанная с большим числом настраиваемых параметров, неудовлетворительное качество регулирования при существен" ных изменениях параметров объекта„ значительная зависимость регулиг уемой 4О величины от параметров обьекта в переходных процессах.

Наиболее близким техническим решением к данному является самонастраивающаяся система, содержащая последовательно соединенные первьпi сумматор, умножитель, первый блок сравнения, объект управления и второй блок сравнения, второй вход которого соединен с выходами задатчика, а выход — Ю с входами дифференциаторов, выходами соединенных через соответствующие первые усилители с входами второго сумматора и через соответствующие модульные элементы — с входами вторых 55 усилителей„ выходы которых соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход второго сумматора

27 2 соединен с входом релейного элемента, выход которого подключен к второму входу умножителя, к второму входу первого блока сравнения подключен выход корректирующего звена, вход которого соединен с выходом объекта управления (2).

Недостатками известного регулятора являются невысокая помехоустойчивость, наличие высокочастотных разрывов сигнала управления, высокая чувствительность к неидеальностям в реализации элементов системы.

)(ель изобретения — повышение помехоустойчивости, грубости к реализации элементов системы управления, обеспечение непрерывности сигнала управления и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в систему„содержащую последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, объект управления и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выходс входами дифференциаторов, выходы которых и выход блока сравнения соединены через соответствующие первые усилители с входами второго сумматора и через соответствующие модульные элементы — с входами вторых усилителей, выходы которых ссединены с соответствующими входами первого сумматора, выход второго сумматора соединен с входом релейного элемента, введен инерционный фильтр, подключенный входом к выходу релейного элемента, а выходом — к второму входу умножителя.

Нэ фи .1 дана схема, поясняющая предложенную систему на фиг.2 схема автоматического управления, На фиг. I приняты следующие обозначения: 1 — объект управления, 2 — задэтчик с выходным сигналом (4) =0 3 — регулятор контура координатной обратной связи (KOC), формирующий управление Ll(t),4 — задатчик координатно-параметрической обратной связи (КУОС) с выходным сигналом и lt), 5 — регулятор контура

КПОС, формирующий сигнал p (t1.

При замыкании объекта управления обратной связью регулятором 3 получает. ся известная обобщенная схема системы с элементами, ",-3. При изменении параметров объекта неконтролируемым образом в пп. роких пределах такая схема не решает задачи управления. Введем контур координатно-параметрической

3 1126 обратной связи (КПОС), предназначенный для изменения в процессе управления закона КОС путем организации его надлежащей зависимости от сигнала p (t}.Для построения такого контура регулирования на решениях системы выбором задатчика 4 определяется некоторая функция хв(1}. Выбор вида задатчика 4 и его параметров определяется совокупностью требований, lO предъявляемых к качеству регулирования. При этих условиях рассогласование 6 (tl = x (tl — х (tl характеризует отклонение фактического поведения замкнутой системы от требуемого

Регулятор КПОС-5 предназначен для сведения к нулю. рас, огласования h ($}.

На фиг.2 обозначены вторые усилители 6„, 6, 6, модульные элементы

7, 7, 7д,дифференциаторы 8„, 8 9 20

8„<,первые усилители 9„, 9, 9 „,nepz вый сумматор 10, второй сумматор

11, релейный элемент 12, инерционный фильтр 13, умножитель 14. блок сравнения 15.

Предлагаемая система автоматического управления работает следующим образом.

Сигнал g (t) с задатчика 2.сравнивается с сигналом у(1} с выхода объекта управления 1 в блоке сравнения 15. Полученный сигнал поступает непосредственно на вход первого модульного элемента .„, а на входы других модульных элементов 7, 7 ...

7„- через дифференциаторы соответствующих порядков 8,, 8,....8„ .Сиг2 нал с выхода блока сравнения 15 и сигналы с выходов дифференциаторов

8 8,...9 через соответствующие первые усилители 9„, 9,...,9, подаются на входы второго сумматора 11, полученная на выходе второго сумма927 4 тора 11 линейная комбинация сигнала ошибки и ее (p — 1)-й производной является ошибкой контура КПОС 6(t} она последовательно подается на вход релейного элемента 12, а затем с его выхода — на вход инерционного фильтра

13, выход которого р (Ц является непрерывным сглаженным сигналом, поступающим на второй вход умножителя

14,выходы модульных элементов 7„,7»

7„ преобразуются на соответствующих втор rx у ителях 61962 ",бпла в ды которых суммируются на первом сумматоре -10. Полученная на его выходе линейная комбинация модулей координаты ошибки и ее производных подается на первый вход умножителя

14, в результате умножения этой линейной комбинации на сигнал IL(tl получается сигнал управления U(

Технико-экономический эффект предлагаемой системы автоматического управления заключается в том, что она обладает более высокой помехоустойчивостью, что достигается использованием инерционного фильтра в контуре КПОС, большей надежностью и грубостью к реализации элементов системы, обеспечивают более высокое качество регулирования за счет организации непрерывных управляющих воздействий на объект регулирования.

1126927

Составитель А. Лащев

Редактор О. Колесникова Техред С,Мигунова Корректор C° . Шекмар

Заказ 8691/36 Тираж 841

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", . г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное