Система автоматического регулирования

 

Изобретение относится н элект- : рическим системам регулирования и может быть использовано для регулирования физических параметров различных объектов. Целью изобретения является повьппение точности регулирования . Система автоматического регулирования содержит задатчик смещения , два блока деления, три блока умножения, два релейных элемента, два сумматора, блок ограничения уровня сигнала, исполнительный орган, объект регулирования, датчик рассогласования , функциональный преобразователь и элемент задержки. Соединенные в соответствии с поставленной задачей указанные узлы позволяют достичь цели, используя эффект нелинейного формирования, который заключается в том, что степень форсирования зависит как от темпа изменения регулируемой координаты, так и от веi личины ее отклонения от заданного (Л значения, а полярность сигнала управления определяется только сигналом рассогласования. Это позволяет осуществить фильтрацию за счет увеличения интервала задержки, не вводя дополнительных фазовых искажений при формировании сигнала управN9 ления. 2 ил. С СП о со 42)ь

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 05 В 11/Ol

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3863010/24-24 (22) 04.03.85 (46) 23.10.86. Бюл. N- 39 (72) Г,А.Бурко, В.А.друбецкий и И.Яафальковский (.53) 62-50(088.8). (56) Интегральные системы автоматического управления силовыми установками самолетов. /Под ред. А.А.Иевякова. — M.: Мащиностроение, 1983, с. 244. рис, 5.23.

Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления. /Под ред. 10.И.Топчеева.

N.: Мащиностроение, 1971, с. 110, (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится и электрическим системам регулирования и может быть использовано для регулирования физических параметров раз" личных объектов. Целью изобретения является повьппение точности регулирования. Система автоматического ре„„SU„„1265694 А 1 гулирования содержит задатчик смещения, два блока деления, три блока умножения, два релейных элемента, два Сумматора, блок ограничения уровня сигнала, исполнительный орган, объект регулирования, датчик рассогласования, функциональный преобразователь и элемент задержки, Соединенные в соответствии с поставленной задачей указанные узлы позволяют достичь цели, используя эффект нелинейного формирования, который заключается в том, что степень форсирования зависит как от темпа изменения регулируемой координаты, так и от ве- с

<О личины ее отклонения от заданного значения, а полярность сигнала управления определяется только сигналом рассогласования. Это позволяет C осуществить фильтрацию эа счет увеличения интервала задержки, не вводя дополнительных фазовых искаже. Ь и» ний при формировании сигнала управления. 2 ил.

1265694

У(С) =Х „-дХ, (t) г

7(t-i ) 25

Y(t-i)

2 v(t) 30

x(t-i)

)О при дХ <О, 6 (1 при дХ >О

)1 при дХ (О (О при Х 0

r. r ° У

55 у ф

2 2 1

Изобретение относится к электрическим системам регулирования и может быть иопользовано для регулирования физических параметров различных объектов, Цель изобретения — повышение точности регулирования.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы автоматического регулирования; на фиг. 2 — статическая характеристика блока ограничения уровня сигнала.

Система содержит задатчик 1. смещения, первый 2 и второй 3 блоки деления, первый 4 и второй 5 блоки умножения, первый 6 и второй 7 релейные элементы, первый 8 и второй 9

1 сумматбры, блок 10 ограничения уровня сигнала, третий блок ll умножения, исполнительный орган 12, объект 13

1 регулирования, датчик 14 рассогласования, функциональный преобразователь

15, элемент 16 задержки.

Система работает следующим образом.

Сигнал отклонения замеренного значения регулируемой координаты Х от заданного значения Х, формируемый датчиком 14 рассогласования согласно выражению дХ=Х -Х, через третий

-блок 11 умножения, где перемножается с переменным коэффициентом усиления, который формируется на выходе блока 10 ограничения уровня сигнала, поступает на исполнительный орган 12, обеспечивающий изменение регулируемой координаты объекта 13 регулирования в направлении, уменьшающем рассогласование.

Цепь формирования переменного коэффициента усиления работает следующим образом. .Сигнал рассогласования д Х с датчика 14 рассогласования поступает на входы релейных элементов 6 и 7, имеющих статические характеристики вида для релейного элемента 6; для релейного элемента 7. Сигнал рассогласования Х поступает также со знаком минус на первый вход сумматора 8, где суммируется с постоянной величиной Х,„, формируемой задатчиком 1 смещения, подключенным к второму входу первого сумматора

8. Величина смещения Х, выбирается из условия где Б — допустимая величина перерегулирования в системе.

Таким образом, на выходе первого сумматора 8 формируется сигнал который поступает на вход делимого

15 первого блока 2 деления и на вход делителя второго блока 3 деления, а также через элемент 16 задержки на вход делителя первого блока 2 деления и вход делимого второго блока 3 деления. В результате этого на выходе первого блока 2 деления формируется отношение а на выходе второго блока 3 деления ! формируется отношение где v(t) - сигнал с выхода первого сумматора 8 в текущий момент времени; сигнал с выхода первого сумматора 8, пропущенный через элемент 16 задержки, т.е. сигнал, сдвинутый во времени на величину Г, определяемую настройкой элемента 16 задержки.

Сигналы г„ и г характеризуют темп изменения величины У, а следовательно, и величины рассогласования д Х.

После умножения сигнала r на

1 сигнал У с выхода первого релейного элемента 6 в первом блоке 4 умножеHHH H HoKения г на cHI HBJI У с выхода второго релейного элемента 7 во втором блоке 5 умножения, на первый и второй входы блока 9 суммирования поступают сигналы с первого блока умножения.6, 1265694

R=r 1+г - О, при л Х < 0

R=r . 0+r 1, Z=R

t0 у(t- )

2 У(1

Т=лХ Z

40 у(й)

R=r = з у(й-s) с второго блока умножения 7, и на выходе второго сумматора ч формируется сигнал

R=I +ã

1 2 5 который поступает на вход функционального преобразователя 15, реализующего функцию где К вЂ” постоянный коэффициент.

После ограничения в блоке 10 ограничения уровня сигнала, статическая характеристика которого приведена на фиг. ?, сигнал 2 поступает на второй вход третьего блока 11 умножения, где перемножается с сигналом рассогласования л Х.

На выходе блока 11 умножения формируется сигнал управления

20 где 7. - переменный коэффициент усиления регулятора, являющийся нелинейной функцией темпа изменения регулируемой координаты.

Поясним особенности работы цепи формирования переменного коэффициента усиления 7. 30

Дпя формирования переменного коэффициента 7., обеспечивающего форсирование заданного знака как при положительном сигнале Х с датчика 14 рассогласования, так и при отрица- З5 тельном сигнале л Х, сигнал R на входе функционального преобразователя 15 формируется таким образом, чтобы при положительном .лХ а при отрицательном 4 Х

Это обеспечивается перемножением сигнала r, с выхода первого блока 2 деления и сигнала У первого релей- 50 ного элемента 6 на первом блоке 4 умножения, перемножением сигнала гд с выхода второго блока 3 .деления и сигнала У, второго релейного элемента 7 на втором блоке 5 умножения, ы последующим суммированием этих сигналов во втором сумматоре ° Таким образом, принимая во внимание статические характеристики релейных элементов 6 и 7, получаем при л Х > 0 т. е, при л Х > 0 используется отношение а при л Х < 0 используется отношение

Сигнал с задатчика 1 смещения

Х позволяет исключить появление нулей на входе первого ? и второго

3 блоков деления, а также наряду со степенью К, реализуемой функциональным преобразователем 15, и максимальной величиной ограничения U па х блока 10 ограничения уровня сигнала (фиг. 2), является настроечным параметром системы регулирования.

Эффект нелинейного форсирования заключается в том, что степень форсирования зависит как от темпа изменения регулируемой координаты, так и от величины отклонения регулируемой координаты от заданного.значения, а полярность сигнала управления определяется только сигналом рассогласования. Это позволяет осуществлять фильтрацию за счет увеличения интервала задержки, не вводя дополнительных фазовых искажений при формировании сигнала управления.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования, содержащая лервый репейный элемент, два блока умножения, функциональный преобразователь, первый сумматор и последовательно соединенные исполнительный орган, объект регулирования и датчик рассогласования, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, в систему введены два блока деления, элемент задержки, задатчик смещения, второй релейный элемент, второй сумматор, блок ограничения уровня сигнала и третий блок умножения, причем выход первого сумматора соединен с первыми входами первого и вто1265694

Составитель Г, Нефедова

Техред И.Верес Корректор С.Черни

Редактор Е.Папп

Заказ. 5661/43 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4 рого блоков деления и входом элемента задержки, выход которого подключен к вторым входам первого и второго блоков деления, выход первого блока деления связан с первым входом первого блока умножения, второй вход которого подсоединен к выходу первого релейного элемента, выход второго блока деления подключен к первому входу второго блока умножения, второй вход которого связан с выходом второго релейного элемента, выходы первого и второго блоков умножения соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, подключенного выходом к входу функционального преобразователя, выход функционального преобразователя через блок ограничения уровня сигнала связан с первым входом третьего блока умножения, подключенного выходом к входу исполнительного органа, выход датчика рассогласования подсоединен к входам первого ре10 лейного элемента, второго релейного элемента, первого сумматора и к второму входу третьего блока умножения, выход задатчика смещения связан с вторым входом первого сумма15 тора.