Система управления

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая объект управления, первьй регулятор , последовательно включенные задатчик и первьй блок сравнения, последовательно включенные первую модель объекта без запаздывания, блок задержки, второй блок сравнения и третий блок сравнения, вход первой модели связан с .входом объекта управления,о тличающа я тем, что, с целью повьппения точности регулирования, в нее введены вторая и третья модели объекта без запаздывания, последовательно включенные четвертый блок сравнения, пятый блок сравнения, второй регулятор и сумматор, выход которого соединен с входами объекта управления и третьей модели объекта без запаэдьюания , выход объекта управления подключен к второму входу второго блока сравнения, выход первого регулятора соединен с вторым входом сз мматора и через последовательно включенные вторую модель объекта без запаздьтания, третий блок сравнения и первый блок сравнения - со своим входом, первый вход четвертого блока сравнения соединен с выходом третьей модели объекта без запаздьтания, а второй вход - с выходом второго блока сравнения, выход задатчика подключен к второму входу пятого блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЩСГЬ ЬЛИН (191 Я 93(13) (51)4 G 05 В 13/02 (21) 3764619/24-24 (22) 01.06,84 (46) 15.09.85. Бюл. У 34 (72) В.П. Авдеев, В.Ю, Попов, Л.П. Иышляев, В.Я. Карташов, С.Ф. Киселев, В.К. Степанищев, И.А. Штефан, В.С. Пятков и В.С, Ануфриев (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе, Кемеровский государственный университет и Красноярский ордена Трудового Красного Знамени химический комбинат "Енисей" (53) 62-50(088.8) (56) Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием, M., "Машиностроение", с. 214. (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая объект управления, первый регулятор, последовательно включенные задатчик и первый блок сравнения, последовательно включенные первую модель объекта без запаздывания, блок задержки, второй блок сравнения и третий блок сравнения, вход первой модели связан с .входом объекта управленияьо т л и ч а ю щ а я"- с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены вторая и третья модели объекта без запаздывания, последовательно включенные четвертый блок сравнения, пятый блок сравнения, второй регулятор и сумматор, выход которого соединен с входами объекта управления и третьей модели объекта без запаз" дывания, выход объекта управления подключен к второму входу второго блока сравнения, выход первого регулятора соединен с вторым входом сумматора и через последовательно включенные вторую модель объекта без запаздывания, третий блок сравнения и первый блок сравнения - со своим входом, первый вход четвертого блока сравнения соединен с выходом третьей модели объекта без запаздывания, а второй вход - с выходом второго блока сравнения, вы" ход задатчика подключен к второму входу пятого блока сравнения.

1179269

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построения систем управления техническими объектами, содержащими значи- 5 тельггые запаздывания и подверженными влиянию неконтролируемых возмущений.

Предполагается, что динамика объекта по каналам регулирования описы- 1О вается передаточной функцией где L(p) и М(р) — полиномы от р, сте-15 пень попинома

L(p) не превышает степень полинома м(р) 3 — время запаздывания.20

"адача управления заключается в обеспечении инвариантности вьгходнай величины (сигнала) объекта управления от неконтролируемых возмущений.

Цель изобретения — повышение точ- 25 ности регулирования.

На чертеже приведена блок-схема системы автоматического управления, Система управления содержит объект

1у,правления, первую модель 2 объек- 30 та беэ запаздывания, блок 3 задержки, второй блок 4 сравнения, вторую модель 5 объекта без запаздывания, третий блок 6 сравнения, первый регулятор 7, первый блок 8 сравнения, задатчик 9, третью модель 10 объекта без запаздывания, четвертый блок

1 1 сравнения, сумматор 12, второй регулятор 13, пятый блок 14 сравнения ° 40

На чертеже обозначено: U(t) управляющее воздействие в t-й момент времени; Y(t) — выходной сигнала объекта управления; U (t) и Б - (1;) — управляющие воздействия. первого и второго слоя; Yl(t) и Y (t) - натурно-модельные выходные ( сигналы первого и второго слоя;

w(t) — неконтролируемое возмущение, I

Система автоматического управления работает следующим образом.

Сигнал об управляющем воздействии

U(t) преобразуется в первой модели 2 объекта без запаздывания с оператором У.,(р) и задерживается в блоке 3 задержки на время запаздывания Я .

Выходной сигнал о Y(t) блока 3 эагержки об эффектах управляющих воздействий U(t — ) вычитается во втором блоке 4 сравнения из выходного сигнала Y(t) объекта 1 управления, в результате получается сигнал ун об эффектах неконтролируемых возмущений, приведенных расчетным путем к выходу объекта 1 управления.

С выхода второго блока 4 сравнения сигнал Y идет на первый слой нм управления, где на него в третьем блоке 6 сравнения налагается сигнал с выхода второй модели 5 объекта без запаздывания, Полученный в результате натурно-модельный выходной сигнал Y первого слоя вычитается

1 в первом блоке 8 сравнения из сигнала о заданном значении Y, посту k лающего с эадатчика 9, Сигнал об . ошибке регулирования первого слоя (Y — Y ) идет на первый регулятор 7, 4 например, с пропорционально-интегральным законом регулирования. Настройки первого регулятора 7 выбираются традиционными методами, а затем уточняются в действующей системе управления. В первом регуляторе 7 вырабатывается сигнал об управляющем воздействии U первого слоя. Этот сигнал поступает на вход второй модели 5 объекта без запаздывания и во второй слой на сумматор 12.

Во втором слое управления иэ сигнала Y "" с выхода второго блока 4 сравнения вычитается в четвертом блоке 11 сравнения выходной сигнал третьей модели 10 объекта без запаздывания, полученный сигнал Y вычи тается в пятом блохе 14 сравнения иэ выходного сигнала задатчика 9.

Сигнал об ошибке регулирования второго слоя (Y — Y ) идет на второй регулятор 13, например, также с пропорционально-интегральным законом н регулирования. Выходной сигнал U этого регулятора 13 алгебраически суммируется в сумматоре 12 с сигналом U, полученный сигнал U- поступает на реализацию в объект 1 управления и на вход третьей модели объекта без запаздывания. Таким образом, второй слой управления работает в приращениях к управляющим воздействиям первого слоя, что увеличивает его быстродействие, а в результате повышается точность регулирования всей системы.

Составитель А. Лащев

Техред Л.Микеш

Корректор Л. Бескид

Редактор О. Колесникова

Заказ 5672/47 Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

По аналогии с указанной двуслойной системой управления может быть построена система и с большим коли1t79269 4 чеством слоев, число которых зависит от требуемойточности регулированияи свойств неконтролируемых возмущений.