Устройство для компенсации зоны нечувствительности

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования и может быть использовано в приводах следящих комплексов. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности устройства. Это достигается за счет введения в устройство второго дифференциатора, интегратора, трех блоков задержки и второго сумматора, что позволяет реализовать формирование управляющего воздействия в соответствии с законом U(T)=Α 1X(T)+Α 2X .(T)+Α 3 *981 XDT, где α 1, α 2, α 3 - коэффициенты пропорциональности

X(T) - входная величина рассогласования

T 0,T F - заданные начальная и конечная длительности переходного процесса. Введенные второй дифференциатор, интегратор, три блока задержки и второй сумматор осуществляют функционирование устройства по ПИД-закону регулирования. При этом сохраняется возможность компенсации зоны нечувствительности нелинейного блока, а значит, на выходе устройства могут быть получены управляющие воздействия более высокого качества (по быстродействию и точности), что расширяет возможности его использования в типовых режимах работы приводов следящих комплексов. 2 ил.

.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ k 01НРЫТИЙМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1314303 (2.1 ) 4497189/24-24 (22) 24.10.88 (46) 15.08.90. Бюл. У 30 (72) В.И.Великоиваненко и А.И.Дьяченко (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1314303, кл. G 05 В 13/02, Н 03 К -5/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЗОНЬ1

НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (37) Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования и может быть использовано в приводах следящих комплексов. Цель изобретения — повышение быстродействия и точности устройства. Это достигается за счет введения в устройство второго дифференциатора, интегратора, трех блоков задержки и второго сумИзобретение относится к системам автоматического управления и регулирования, может быть использовано. в приводах следящих компонентов и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 1314303.

Целью изобретения является повыше ние быстродействия и точности устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; иа фиг. 2 — графики переходных процессов..,SU.;, ЯЯ780 А2 (51)5 G 05 В 13/02 Н 03 К 5 02

2 матора, что позволяет реализовать формирование управляющего воздействия в соответствии с законом u(t)=g,x(t)+ с

+0(2 х(С)+ с1) j хднф Где с р < ту о(to коэффициенты пропорциональности;

x(t) — входная величина рассогласования и 1 — заданные началь5 ная и конечная длительности переходного процесса. Введенные второй дифференциатор, интегратор, три блока задержки и второй сумматор осуществляют функционирование устройства по ГПЩзакону регулирования. При этом сохраняется возможность компенсации зоны нечувствительности нелинейного блока, ф а значит, на выходе устройства могут быть получены управляющие воздействия более высокого качества (по быстродействию и точности), что расширяет возможности его использования в типовых режимам работы приводов следящих комплексов. 2 ил.

Устройство (фиг. 1) содержит нелинейный элемент 1 с зоной нечувствительности 1, первый сумматор 2, поляризованное реле 3, первый дифференциатор 4, суммирующий усилитель 5, второй дифференциатор 6, интегратор 7, первый — третий блоки задержки 8—

10, второй сумматор 11.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, представляющий собой рассогласование регулируемой ве1585780 личины, поступает одновременно на входы первого и второго дифференциаторов 4,6, первого блока задержки 8 и интегратора 7. На выходе суммирующего усилителя 5 формируется сигнал согласно соотношению (1):

p(t)k,õ(t)+k õ(t), (1) где k<, k z — коэффициенты пропорциоHBJIbHoCTH>

x(t),x(t) — входная величина рассогласования регулируемой величины и ее проиэвод° ная, 15 повышающий быстродействие срабатывания реле 3, сигнал с которого подается на второй вход первого сумматора 2.

На первый вход первого сумматора 2 поступает входная величина x(t) с первого блока 8 .задержки, задержанная на время, необходимое для ФормированИя корректирующего сигнала. Выходной сигнал первого сумматора 2 подается на нелинейный элемент 1 с зоной не- Я5 чувствительности и компенсирует его зону нечувствительности. Скомпенсированный сигнал зоны нечувствительности поступает на третий вход второго сумматора 11. Одновременно входная вели- 3п чина рассогласования .x(t) дифференцируется и интегрируется во втором дифференциаторе 6 и интеграторе 7, а затем через второй и третий блоки задержки 9 и 10 соответственно подается 5 на первый и второй входы второго сумматора 11. Величина времени задержки нри этом определяется временем, необходимым для дифференцирования и интегрирования сигнала x(t) и их последо- щ вательным суммированием в сумматоре 11.

Таким образом, на выходе второго сумматора 11 формируется сигнал управления согласно закону (2):

Ф

))(х) (,х(х)+Ы х()+ю(J xdt, (2) а где О а(2 а 3 коэффициенты пропор циональности;

x(t) - входная величина рас- 50 согласования;

t †соответственно задане > ные начальная и конечная длительности переходного процесса. 55

1 I

Этот новый сформированный сигнал управления подается на привод следящих комплексов.

Введение дифференциатора 6, интегратора 7, йервого 8, второго 9, третьего 10 блоков задержки и второго сумматора 11 позволяют реализовать

Формирование управляющего воздействия в соответствии с законом (2). Это приводит к снижению влияния помех, по частоте соизмеримых с частотой формируемого управляющего сигнала, а также выделить составляющую этого сигнала по частоте, соизмеримой с частотой поворота исполнительного органа летательного аппарата.

Следовательно, отставание процесса изменения регулирующего воздействия от процесса изменения величины рассогласования x(t) текущего и расчетного положения исполнительного органа будет уменьшено, а значит, точность и быстродействие регулятора увеличатся.

Современная элементная база позволяет осуществить выбор элементов для практической реализации дифференциатора 6, интегратора 7, блоков задержки 8 — 10, сумматора 11. Например, дифференциатор, интегратор и сумматор могут быть выполнены на- базе операционного усилителя и RC-элементов, а блоки задержки на пассивных элементах (RC-цепочках).

Таким образом, предлагаемое устроиство обеспечивает повьппенное качество управляющих воздействий, связанное с увеличением быстродействия в динамических режимах и повьппением точности в установившихся процессах.

На Фиг. 2 представлены переходные процессы изменения угла поворота исполнительного органа с использованием П-закона (годограф 12) и с использованием ПИД-закона согласно выражению (2) (годограф 13).

Цифровое математическое моделирование для одного класса следящих комплексов показало, что предлагаемое устройство позволяет получить переходные процессы более высокого качества (фиг. 2). При этом быстродействие и точность воспроизведения переходных процессов программного вида улучшаются до 15-207..

Формула и з о б р е т е н и я устройство для компенсации эоны нечувствительности по авт. св.

Р1314303, отличающееся тем, что, с целью повышения быстроФог1

6,!граИ ф

0 1 2 3 4

Составитель Г.Нефедова

Техред И.Ходанич Корректор И.Максимишинец

Редактор М.Циткина

Заказ 2326 Тираж 665 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1585780

6 действия и точности устройства, в не- подключены к входу первого дифференго дополнительно введены второй диф- циатора, а их выходы через второй и Ференциатор, интегратор, второй сум- третий блоки задержки,- соответственматор и три блока задержки, причем но к первому и второму входам второго в1 од первого дифференциатора соединен сумматора, третий вход которого под5 с первым входом первого сумматора че- ключен к выходу нелинейного злеменрез первый блок задержки, входы вто- та с зоной нечувствительности, а вы" рого дифференциатора и интегратора ход является выходом устройства.