Система регулирования для инерционного объекта с транспортным запаздыванием

 

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНЕРЦИОННОГО ОБЪЕКТА С ТРАНСПОРТНШ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащая последовательно соединенные регулятор, первый сумматор и исполнительньй механизм. Ч 2 Zh0H3 t ВЫХОДОМ подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выходного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены третий сумматор и упредитель Cf«та , выход которого соединен со вторым входом второго сумматора,первый и второй входы третьего сумматора соответственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумматора . Л 11 О) ел 00 jt

СООЭ СОВЕТСКИХ

МЫВ НОЮ

РЕСПУБЛИК (51)4 4 05 В 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ %Т СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffMA (2 t ) 3612898/24-24 (22) 06.07.83 (46) 15 ° 07.85. Бюл. М 26 (72) Б.С.Бройдо и Ф.Н.Брин (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт

" Цветметавтоматика" (53) 62-50(088 ° 8) (56) 1. Гурецкий Ф.А. Анализ и синтез систем автоматчческого регулирования с транспортным запаздыванием.

М., "Машиностроение", 1965, с. 274, 2. Бессекарский В.А. Попов В.Е.

Теория систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1975, с.258 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ дЛЯ

ИНЕРЦИОННОГО ОБЪЕКТА С ТРАНСПОРТНЬМ

ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащая последовательно соединенные регулятор, первый сумматор и исполнительный механизм, „„SU„„1167581 Д выходом подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выхОдного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены третий сумматор и упредитель Смита, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, первый и второй входы третьего сумматора соответ- ственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумма-. тора.! 167581

Цель изобретения - повышение точности регулирования при наличии транспортного запаздывания.

Указанная цель достигается тем, что в систему регулирования, содержащую последовательно соединенные

Изобретение относится к металлургической и химической промышленности и может быть использовано для управления объектами с транспортным запаздыванием в канале измерения. 5

Известна система регулирования по отклонению для объектов с транспортным запаздыванием с применением упредителя Смита, позволяющего компенсировать влияние запаздывания на 10 устойчивость замкнутой системы (1) .

Однако в указанном регуляторе с упредителем Смита не предусмотрена компенсация измеряемого возмущения, что ограничивает точность регулирования. !

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является комбинированная система регулирова-, ния, содержащая регулятор, исполни- ро тельный механизм и объект регулирования, к входу (или выходу). которого приложено возмущение, причем регулируемая координата объекта через контур обратной связи подается на 25 входной сумматор, где она сравнивается с уставкой. Измеряемое возмущение передается после инвертирования на вход исполнительного механизма через последовательно соединенные устройства, моделирующие передаточную функцию объекта по возмущению, обратную передаточную функцию объекта по управляющему воздействию и обратную передаточную

35 функцию исполнительного механизма;

При этих условиях (так называемые условия инвариантности) регулируемая координата в определенных пределах не зависит от возмущения f2), Однако наряду с измеряемыми на систему воздействуют и неконтролируемые возмущения, которые могут быть устранены только за счет достаточно большого коэффициента усиления контура с обратной связью. Недостаток прототипа заключается в том, что транспортное запаздывание ухудшает условия устойчивости, что ограничивает величину указанного коэф" фициента усиления и, следовательно, качество регулирования. регулятор, первый сумматор и исполнительный механизм, выходом подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выходного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со Вхопом первого сумматора, введены третий сумматор и упредитель Смита, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, первый и второй входы третьего сумматора соединены соответственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя

Смита соединен с выходом третьего сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы регулирования.

Система содержит регулятор 1, первый сумматор 2, исполнительный .. механизм 3, объект регулирования 4, элемент задержки 5, датчик 6 выходного параметра, второй сумматор 7, блок 8 компенсации, третий сумматор

9 и упредитель Смита 10.

Блок 8 компенсации содержит устройство 11 реализации инвертированной функции объекта по возмущению, устройство !2 реализации обратной передаточной функции объекта по управляющему воздействию и устройство 13 реализации обратной передаточной функции исполнительного механизма.

На чертеже приняты следующие обозначения:

Передаточная функция объекта по управляющему воздействию W передаточная функция объекта IIo возмущению

И, передаточная функция исполнительного механизма 3 Wg передаточная функция датчика 6 выходного парамет-. ра Wä, х+- управляющее воздействие, z - измеряемое возмущение, х — выходной параметр объекта регулирования

4. Упредитель Смита 10 имеет передаточную функцию — W„W (1 — У ").

Работа системы ясна из чертежа изобретения.

Наличие связи между вторым выходом блока 8 компенсации и вторым входом третьего сумматора 9 позволяет, как легко проверить, добиться

167581 х(з) 0

z(s) Составитель П. Кудрявцев

Редактор С. Тимохина Техред M.Пароцай; Корректор Л. Вескид

Заказ 4436/46 Тира)к 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35.,- Рауиская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" ° r. Уагород, ул. Проектная, 4 з I условия инвариантности регулируемой координаты по отношению к измеряемому возмущению, т.е..

Изменение структуры прототипа за счет введения новых элементов и свяФ зей (упредителя Смита с входным сумматором и тракта передачи сигнала из канала компенсации на второй вход

4 указанного сумматора) выгодно отличает предлагаемую систему от прототипа, поскольку укаэанные отличитель. ные признаки позволяют увеличивать коэффициент усиления системы регулирования и тем самым уменьшить влияние неизмеряемах возмущений на регулируемую координату при одновременном сохранении условий инвариантнос10 ти относительно измеряемого возмущения.