Способ управленр1я инерционным объектом при ограниченном управляющем воздействии

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетсиив

Социалистическив

Республин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.VI.1966 (№ 1087038/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16Х.1967. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 8ХП1.1967

Комитет по делам изобретеиий и отирытий при Совете Мииистров

СССР

8) Автор изобретения

В. Г. Чуич

Заявитель Ленинградский электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ

ПРИ ОГРАНИЧЕННОМ УПРАВЛЯтОЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ

Известны способы управления инерционным объектом при ограниченном управляющем сигнале, основанные на введении в закон управления производных сигнала ошибки, а также на определенной последовательности изменений полярности управляющего сигнала U.

Предложенный способ отличается от известных тем, что сравнивают знаки сигнала ошибки и ее производной, а также абсолютную величину текущего значения производной с абсолютной величиной се допустимого значения и при совпадении знаксв сигнала ошибки и ее производной и одновременном превышении производной ее допустимого значения подают на вход объекта параллельно основному сигналу управления дополнительный форсирующий сигнал, Величину форсирующего сигнала поддерживают постоянной независимо от дальнейшего изменения производной, а отключают его при снижении абсолютной величины ошибки рассогласования до заранее установленного значения.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

В реальных системах управления как задающее Х,, так и возмущающее Z воздействия в основных режимах работы имеют достаточно плавный характер и только в отдельные сравнительно редкие моменты изменяются с относительной большой скоростью на ограниченном интервале времени. В связи с этим в управляющем устройстве предусмотрены два независимых канала: основной, функционирующий при нормальном протекании процесса, и дополнительный, по которому в опасные (в смысле возможности появления больших динамических ошибок) моменты времени будет поступать дополнительный форсирующий сигнал. Такое разделение каналов повышает надежность системы, так как в случае выхода из строя болес сложного канала дополнительной форсировкп система сохранит работоспособность по основному каналу, хотя и с большими динамическими ошибками.

Чтобы не допустить появления больших динамических ошибок, управляющее устройство должно выполнять две взаимосвязанные функции: а) прогнозировать поведение системы с целью возможно раннего выявления опасных моментов; б) обеспечивать необходимую последовательность включения и выключения дополнительного форсирующего сигнала е,р, подаваемого на вход исполнительного органа (например, усилителя мощности) и переводяще30 го его в режим насыщения, что создает мак3 симально возмож. орсирование переходного процесса в си те е. 4

При этом запас @оосирцрки, определяемый по передаточной актер стике исполнительного оргщ ц утно ние максимального зпаченйя С упредя щегр воздействия к его наибольшему значению U, в установившемся режиме, обычно ограничивается энергетическими соображениями.

В случае управления объектами, характеризующимися требованием минимальной динамической (мгновенной) ошибки, при ограниченных ресурсах управления (насыщении исполнительного органа), простое введение дополнительных сигналов по производным от ошибки (а также и от задающего или возмущающего воздействия) не дает желаемого эффекта, так как дополнительный форсирующий сигнал в виде кратковременного импульса большой высоты «срезан» и практически не оказывает влияния на переходный процесс в системе, По предлагаемому способу включение дополнительного форсирующего сигнала соответствующего знака происходит в момент, когда при совпадении знаков ошибки е и

Ы я скорости ее изменения в = (что свидеИ тельствует о нарастании, а не убывании lel) величина Isl превысит такое пороговое допустимое (критическое) значение е„., выше которого действие одного основного контура системы оказывается недостаточным (т. е. динамическая ошибка в может превзойти допустимое значение). После этого сигнал 8 отключается, а е@ остается до тех пор, пока абсслютная величина ошибки е(не уменьшится до некоторого достаточно малого значения е . После этого е@ отключается, и система возвращается в нормальный (не фор196153 сированный) режим работы по основному контуру.

Величины параметров настройки е и е подбираются экспериментально при отладке системы управления или при ее моделировании. В качестве первого приближения (исходного для дальнейшей настройки) можно принять e = а (где а — предельное значение

10 скорости изменения линейного задающего воздействия Х, = af), выше которого ошибка системы управления по основному контуру превосходит допустимую. Значение в ограничивается снизу допустимой амплиту15 дой автоколебаний, которые могут иметь место в системе в моменты включения канала дополнительной форсировки при слишком малой величине в

Предмет изобретения

Способ управления инерционным объектом при ограниченном управляющем воздействии, основанный на измерении ошибки рассогласования и ее первой производной, отличаюи ийся тем, что, с целью уменьшения мгновенной динамической ошибки и повышения надежности управления, сравнивают знаки сигнала ошибки и ее производной, а также абсолютную величину текущего значения производной с абсолютной величиной ее допустимого значения и при совпадении знаков сигнала ошибки и ее производной и одновременном превышении производной ее допустимого значения подают на вход объекта параллельно основному сигналу управления дополнительный форсирующий сигнал, причем поддерживают величину форсирующего сигнала постоянной независимо от дальнейшего

40 изменения производной и отключают форсирующий сигнал при снижении абсолютной величины ошибки рассогласования до заранее установленного значения.

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор Н. О. Громов Техред Т. П. Курилко Корректоры: М. П. Ромашова и О. Б. Тюрина

Заказ 2512/19 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCCP

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2