Самонастраивающаяся система регулирования

 

Изобретение предназначено для использования в замкнушк системах регулирования. Цель - повышение точности и надежности смсгемл. Для.достижения поставленной цели на вход системы подают и myльcныe npoeimie сигналы и по каждому пробному сигналу контролируют величину и знак отклонения регулируемого параметр а от задания. Затем амплитуду первой и всех нечетш х полуволн попучекного колебательного сигнала отклонения уменьшают относительно четных полуволн в соответствии с требуемой вели чиной коэффициента затухания сксте-. мы. Промасп1табированные таким образом сигналы отклонения суммируют и по интегралу суммарного сигнала корректируют величину коэффициента уси ления регулятора. При этом пробные сигналы могут формироваться в виде знакопеременной последовательности импульсов и тогда при смене знака пробного импульса знак полученного по нему отклонения регулируемого параметра инвертируют. Для уменьшения износа исполнительнь х механизмов объектов управления интервал между п6 дачей пробных импульсов 1я 1бирак т много больше дпительности переходного процесса. 2 ил. 0 рззз

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УЬЛИН

{51) 5 С 05 В 13/00

) !. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЧИТЕТ

ПО ИЖ)БРЕТЕИИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

11РИ ГННТ СССР

{46) 07,08.90. Бюл. 29 (21) 41908!8/24-24 (22) 03.02.87 (71) Опытное производственно"техническое предприятие "Уралчерметавтоматика (72) О. Н.Мельников и С.Д. Сыпачев (53) 62-50(088.8) (56) Петров Б.Н., Рутковский В,111. и др. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления. M.: Иашиностроение, 1972, с. 201-208.

Козлов 1О.И,, 1Осупов Р.И. Беспоисковые самонастраивающиеся системы .

N.. "Наука, 1969, с. 113-116, рис.2.4, (54) САМОНАСТРАИВЛ10ИЛЯСЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение предназначено дпя . использования в замкнутых системах регулирования. Цель — повышение точности и надежности системы.,пля достижения поставленной цели на вход системы подают импульсные пробные сигналы и по каждому пробному сигнаf

Изобретение относится к области управления и регулирования и может быть использовано при построении самонастраивающихся беспоисковых систем регулирования с замкнутым циклом в различных областях применения., Цель изобретения — повышение точности и надежности. системы.

На фиг. i приведена функциональная схема системы; на фиг, 2 — схема построения генератора пробных сигналов.

1 0-89

„,SU„„1466509 А 1 лу контролируют величийу и экак отклонения регулируемого параметра oò задания. Затеи амплитуду первой и всех нечетных полуволк полученного колебательного сигнала откл.-кения уменьшают относителька четных полуволн в соответствии с требуемой вели чикой коэффициента затухания систе-. мы. Промасштабировакные таким образом сигналы отклонения суммпруют и по интегралу суммарного сигнала корректируют величину коэффициента уси" пения регулятора. При этом пробные сигналы могут формироваться в виде энакопеременной последовательности импульсов и тогда прн смене знака пробного импульса знак получеккого по нему отклонения регулируемого параметра инвертируют. Дпя уменьшения износа исполнительных механизмов объектов управления интервал. между по дачей пробных импульсов выбирают много больше длительности переходного процесса. 2 ил.

Сп

©>

Самснастраивающая ся система регулирования содержит генератор 1 пробных сигналов, элемент 2 сравнения, регулятор 3 с настраиваемым коэффициентом усиления, объект 4 регу-. лирования, блок 5 обратной связи, 3 интегратор 6, умпожитель 7, элемент Ъ, 8 задержки, компаратор 9, инвертор

10, первую 11 и вторую 12 дифферен. цирующие цепочки, первый 13 и второй 14 выпрямительные злемекты, триггер 1.5, первый 16 и второй 17 элемен1466509

40

50 ты И, первый 18 и второй 19 ключи, первый 20 и второй 21 усилители и сумматор 22.

Генератор 1 пробных сигналов со1 держит генератор 23 прямоугольных импульсов, триггер 24, первый 25, второй 26, третий 27 и четвертый 28 одновибраторы, первый 29, второй 30, третий 31 и четвертый 32 ключи и первый 33 и второй 34 сумматоры.

Кроме того, на чертежах приняты следующие обозначения: Х <(t) — регулируемый параметр, обьекта, Х > — заданное значение регулируемого параметра, d(t) сигнал на входе регуля тора, Т период подачи пробных сигналов, +U„-U напряжения, .поданные на информационные входы ключей 29-32.

Работа системы рассмотрена в следую|Чих различных режимах.

I. В отсутствии помех.

Периодически с периодом Т, существенно превышающим время обработки, на вход сист емы с генератора 1 подается пробный импульс, вызывающий в с ист еме пер еходный пр оцес с — р еа кцию на импульсное воздействие. Одновременно на вход умножителя 7 подается первый полупериод меандра длитель, ностью Т на вход элемента 8 задержки " короткий однополярный импульс, а на входы элементов 16 и 17 И— импульс с длительностью, примерно равной длительности t z „переходных процессов в системе. Вьиодным сигналом с элемента 8 задержки триггер

15 устанавливается в исходное состояние и через элемент И 16 открывает ключ 18. Сигнал отклонения системы от равновесия Д(1), приведенный к одному знаку после умножения на сигнатуру в умножителе 7, через ключ

18 и усилитель 20 с коэффициентом усиления К1 поступает на вход интегратора 6. При прохождении сигнала отклонения Д(t) через нуль срабатывает компаратор 9, формируя однополярный импульс, который по счетному входу перебрасывает триггер 15, что приводит к отключению ключа 18 и замыканию ключа 19, Следовательно, сигнал 4(t) противоположного .знака поступает на вход интегратора 6 уже через усилитель 21 с коэффициентом усиления К2, причем К2 0 К1, При последующих сменах знака Д(й) происходит поочередное переключение ключей 18 и 19, а процесс заканчивается

20 по окончании импульса с четвертого выхода генератора 1, когда размыкаются оба кпюча 18 и 19. При характере переходного процесса в системе, соответствующем заданному (заданная степень затухания, определяемая отношением коэффициентов К1/К2), выходное напряжение на выходе интегратора 6, не изменится и не изменится коэффициент усиления регулятора 3 °

При отклонении характера переходного процесса от заданного, например, при увеличении кол ебательности (уменьшении затухания), относительный вкпад от второго канала с коэффициентом К2 увеличится, суммарный сигнал на входе интегратора 6 перестанет быть равным нулю и изменится соответственно выходное напряжение интегратора, уменьшая коэффициент усиления регулятора 3 и восстанавливая характер переходного процесса.

2. При наличии возмущений в системе и при малом (стремящемся к нулю) значении пробного сигнала устройство будет работать также, как показано выше, но сигнал h,(t) в нем практически зависит только от возмущений в системе, поскольку пробный сигнал существенно меньше сигналов возмущений. Первое и все нечетные отклонения Д(t), по-прежнему, проходят по каналу усиления К1, а четные— по каналу К2 и соответственно проходят на интегратор 6 с разными весами.

Однако, так как знак первоначального отклонения, определяемого возмущениями, произволен, среднее значение сигнала на входе интегратора 6 остается равным нулю и его вьиодное напряжение не изменяется. Наличие возмущений не приводит к изменению уставки коэффициента усиления, Целе" направленного воздействия в данном случае также нет, поскольку пробный сигнал практически равен нулю.

3. В общем же случае прй наличии и пробного сигнала и возмущений про-! исходит суперпозиция этих двух случаев. наличие пробного сигнала приводит, как.описано в режиме 1, к появлению управляющего воздействия, результирующий же сигнал от возмущений, как показано в режиме 2, равен нулю. Нечувствительность устройства к возмущающим воздействиям позволяет применять малые значения пробного

1466509 сигнала, не влияющие на качество регулирования.

Формула изобретения

Самонастр анвающаяся система регулирования, содержащая последовательно соединенные генератор пробных сигналов, элемент сравнения и регулятор с настраиваеилм коэффициентом усиления, подключенный выходом по ю входу объекта регулирования, выход, которо ro через бло к обратной связи соединен со вторым входом элемента сравнения, третий вход которого является входом системы, управляющий вход регулятора с настраиваемым коэфФициентом усиления подключен к выходу интегратора, отличающаяся тем, что, с целью повьппения точности и надежности системы в нее введены умножитель, элемент задержки, компаратор, инвертор, две дифференцирующие цепочки, два выпрямительных элемента, триггер, два элемента И, два ключа, два усилителя и сумматор, соединенный выходом со входом интегратора, второй выход генератора пробных сигналов соединен с первым входом умножи т еля, второй вход которого подключен к выходу элемента сравнения и входу компаратора, соединенного выходом со входом первой дифференцирующей цепочки и через инвер-, тор - со входом второй дифференци-. рующей цепочки, выходы первой и вто1р рой дифференцирующих цепочек соединены соответственно через первый и второй выпрямительные элементы со счетным входом триггера, установочный вход которого соединен через эле15 мент задержки с третьим выходом генератора пробных сигналов, четвертый выход которого подключен к первым .входам первого и второго элементов

И, вторые входы которых соединены

20 соответственно с пряиам н инверсным выходами триггера, выход умножителя соединен со входами первого к второго ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с выхо25 дами первого и второго элементов Ив ж ходы первого и второго ключей соединееи соответственно через первый н второй усилители с первым и вторым выходами сумматора.

1466509

Составитель Г. Нефедова

Редактор В.ФелЬдман Техред Л.СердюковаI

Корректор С.Черни

° Ю ФЭ

Заказ 3081 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Рауз1ская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1О1