Система с переменной структурой

 

Изобретение относится к области 1:истем автоматического регулирования и может быть использовано, в частности , в системах регулирования процессов металлообработки. Целью изобретения является улучшение качества процесса регулирования за счет повышения быстродействия системы. Устройство содержит задатчик входного сигнала , делитель напряжения, три релейных элемента, релейный регулятор,регулятор , астатический регулятор,коммутатор , три сумматора, элемент задержки , исполнительное устройство, датчик и усилитель. Сущность изобретения заключается в придании процессу регулирования за счет введения усилителя и сумматора оптимальных свойств, присущих релейным оптимальным регуляторам. 2 ил. (Л оо 1C 1C to со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY CENPETEllbCTBV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3993695/24-24 (22) 20.12.85 (46) 07.07.87. Бюл. Ф 25 (71) Вильнюсский филиал Эксперименгального научно-исследовательского

Института металлорежущих станков (72) В.Б.Белорусец, В.В.Гичан и В.А.Крищюкайтис (53) 62-50(088.8) (56) Теория систем с переменной структурой./Под ред. С.В.Емельянова. — М.: Наука, 1970, с. 33-35.

Авторское свидетельство СССР

У 783760, кл. G 05 D 3/00. (54) СИСТЕМА С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ (57) Изобретение относится к области

;истем автоматического регулирования

„,Я0„„1322230 цц 4 G 05 В 13/00 и может быть использовано, в частности, в системах регулирования процессов металлообработки. Целью изобретения является улучшение качества процесса регулирования эа счет повышения быстродействия системы. Устройство содержит задатчик входного сигнала, делитель напряжения, три релейных элемента, релейный регулятор,регулятор, астатический регулятор,коммутатор, три сумматора, элемент задержки, исполнительное устройство, датчик и усилитель. Сущность изобретения заключается в придании процессу регулирования за счет введения усилителя и сумматора оптимальных ф свойств, присущих релейным оптимальным регуляторам. 2 нл. усиления

132223

Изобретение относится к системам ! автоматического управления и регулирования и может быть использовано для улучшения качества функционирования автоматических систем, в частности в системах автоматического регулирования процессов металлообработки.

Цель изобретения — улучшение качества процесса регулирования за 10 счет повьппения быстродействия системы.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 — процессы, иллюстрирующие работу систе- 15

Mbl °

Система (фиг. 1) содержит эадатчик 1 входного сигнала, делитель 2 напряжения, второй релейный элемент

3, регулятор 4, третий релейный эле- 20 мент 5, коммутатор 6, элемент 7 задержки, исполнительное устройство 8, объект 9 регулирования, датчик 10, первый релейный элемент 11, усилитель 12, третий 13, второй 14 и первый 15 сумматоры, астатический 16 и релейный 17 регуляторы.

Система работает следующим образом.

Сигнал требуемого уровня А от за- 30 датчика 1 входного сигнала проходит через делитель 2 напряжения с коэффициентом деления k (kg 7r 1) и поступает вместе с сигналом y(t) от датчика 10 на входы второго сумматора

14. Полученный сигнал рассогласоваА ния E (t) = — — y(t) поступает

k на третий 5 и второй 3 релейные элементы (второй релейный элемент 3 вы- 40 рабатывает сигнал лишь в том случае, если величина y(t) достигает значения А/k>). Первоначально коммутатор

6 соедийяет выход третьего релейного элемента 5 с входом исполнительного 45 устройства 8, и управляющий сигнал начинает форсированно изменять управляемую величину объекта 9 регулирования. В момент t, (фиг. 2), когда

E, « „)= О, выходной сигнал третьего SO релейного элемента 5 меняет полярность, а сигнал с выхода второго релейного элемента 3, проходя через элемент 7 задержки с регулируемым временем задержки 7,поступает на коммутатор 6 и первь|й релейный элемент 11, управляя их подвижными контактами. В момент t = t + 7 ключевой коммутатор 6 соединяет вход о 2 исполнительного устройства 8 с выходом первого сумматора 15, а с помощью первого релейного. элемента 11 на интеграторе регулятора 4 устанавливаются нулевые начальные условяя интегрирования. При этом на входы первого сумматора 15 поступают сигнал рассогласования Е () = А-y(t)

2 с третьего сумматора 13 и сигнал от задатчика 1 входного сигнала,прошедший через усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усиления k>.

В устройстве момент переключейия регулируется с помощью коэффициента деления k>, а момент переключения t определяется временем задержг ки . Введение первого сумматора

15 и усилителя 12 с коэффициентом

Цо позволяет в моА мент t сформировать требуемый сигг нал Ц . Параметры регулятора 4,на интеграторе которого сигнал с выхода элемента 7 задержки с помощью первого релейного элемента 11 устанавливает в момент t нулевые началь2 ные условия, настраиваются так,чтобы устранить влияние различного рода возмущающих воздействий.

Характерный вид переходных процессов в отсутствии неконтролируемых возмущений представлен на фиг. 2б (кривая 18 — для предлагаемой системы, кривая 2 для известной).

Кроме того, в известной системе ненулевые начальные условия на ин-.еграторе регулятора 4 в момент t2 включения регулятора 4 существенно усложняют ее настройку. Они обусловлены работой интегратора в течение промежутка Г с момента t,, когда первым релейным элементом 11 с помощью сигнала от второго релейного элемента 3 устанавливаются нулевые условия интегрирования. Использование постоянной времени интегратора для настройки контура воспроизведения задающей величины ухудшает динамические свойства системы управления относительно возмущающих воздействий, так как их устранение теперь проводится с помощью меньшего числа варьируемых параметров астатического регулятора 16.

Таким образом, применение предлагаемой системы, позволяет по сравнению с известной повысить быстродействие автоматических систем и

13222 з достичь более полного устранения возмущающих воздействий, что улучшает качество переходных процессов систем управления. формула изобретения

Система с переменной структурой, содержащая последовательно соединенные эадатчик входного сигнала и делитель напряжения, выход которого соединен с первым входом релейного 1р регулятора, выход которого соединен с информационным входом коммутатора, выход которого через последовательно соединенные исполнительное устройство и объект регулирования соединен 15 с датчиком, выход которого соединен с вторым входом релейного регулятора и вторым информационным входом астатического регулятора, первый информационный вход которого объединен 2р с входом делителя напряжения, выход элемента задержки соединен с упрагляющим входом коммутатора, а выход первого релейного элемента соединен с управляющим входом астатического регулятора, отличающаяся тем, что, с целью улучшения качества процесса регулирования за счет повышения быстродействия системы,в нее дополнительно введены второй релейный элемент, усилитель и сумматор, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, выход задатчика входного сигнала через усилитель соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом астатического регулятора, второй выход релейного регулятора через второй релейный элемент соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом первого релейного элемента.

1322230

Llm

-Ит

Составитель Г.Нефедова

Редактор О.Головач Техред Л.Олиянык

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2863/43 Тираж 863

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4