Устройство для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов

Устройство относится к вычислительной технике. Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении заданной динамической точности скоростного движения динамического объекта (ДО) на всех участках криволинейной пространственной траектории независимо от динамических свойств этого объекта и его системы управления. Технический результат достигается за счет устройства для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов, которое содержит сумматоры, блоки умножения и деления, блоки извлечения корня, квадраторы, функциональные преобразователи, задатчики сигнала, следящие системы, навигационную систему. 1 ил.

 

Изобретение относится к области автоматического управления динамическими объектами (ДО), обеспечивающего их точное движение вдоль заданной траектории, в частности летательными и/или подводными аппаратами.

Известен электропривод с автоматической подстройкой частоты входного гармонического сигнала, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство, усилитель, двигатель, редуктор, датчик положения, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные блок вычисления модуля, вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй сумматор, релейный элемент, запоминающее устройство, информационный вход которого соединен с выходом блока вычисления модуля и через устройство задержки - со вторым входом второго сумматора, третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика сигнала, первый интегратор, фильтр низких частот второго порядка, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика сигнала, второй интегратор, синусный функциональный преобразователь, блок умножения, второй вход которого соединен с третьим задатчиком сигнала, а выход - со вторым входом первого сумматора (пат. РФ №2399079, БИ №25, 2010 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно позволяет формировать только гармонический программный сигнал, обеспечивающий максимально возможную скорость движения ДО при сохранении допустимого значения динамической ошибки управления. Формирование другого вида программных сигналов в указанном устройстве невозможно. Кроме того, это устройство позволяет формировать программный сигнал только для одной степени свободы ДО, что не позволяет использовать его для управления движением этого ДО по пространственной траектории.

Также известно устройство для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов, содержащее последовательно соединенные первый задатчик постоянного сигнала, первый сумматор, первый интегратор, отличающееся тем, что в него дополнительно вводятся последовательно соединенные первый функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом первого интегратора, блок умножения, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика сигнала, блок деления, второй интегратор, второй сумматор, второй вход которого соединен с первым выходом навигационной системы, первый квадратор, третий сумматор, второй положительный вход которого через второй квадратор соединен с выходом четвертого сумматора, а его третий вход через третий квадратор соединен с выходом пятого сумматора, первый блок извлечения корня, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, последовательно соединенные второй функциональный преобразователь, вход которого соединен с выходом второго интегратора, входом третьего функционального преобразователя, входом первой следящей системы, через четвертый функциональный преобразователь - с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого соединен со вторым выходом навигационной системы, и входом второй следящей системы, а через пятый функциональный преобразователь - с первым входом пятого сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом навигационной системы 10, и входом третей следящей системы, четвертый квадратор, шестой сумматор, второй вход которого через пятый квадратор соединен с выходом третьего функционального преобразователя, а третий вход - с выходом третьего задатчика постоянного сигнала, и третий блок извлечения корня, выход которого соединен со вторым входом блока деления (пат. РФ №2453894, БИ №17, 2012 г.).

Недостатком данного устройства является то, что оно обеспечивает заданную точность движения ДО вдоль пространственной траектории только за счет снижения скорости его движения.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является обеспечение заданной динамической точности скоростного движения ДО на всех участках криволинейной пространственной траектории независимо от динамических свойств этого объекта и его системы управления.

Технический результат заявляемого решения выражается в формировании специального контура автоматической коррекции программных сигналов движения ДО, который на основе информации об отклонении этого ДО от траектории смещает целевую точку с указанной траектории таким образом, чтобы обеспечить заданную динамическую точность движения ДО без снижения скорости этого движения.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов, содержащее последовательно соединенные первый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика сигнала, первый блок деления, интегратор, первый функциональный преобразователь, вход которого подключен также к входу второго функционального преобразователя, к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом навигационной системы, через третий функциональный преобразователь - к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом навигационной системы, и через четвертый функциональный преобразователь - к первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к третьему выходу навигационной системы, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого через второй квадратор подключен к выходу второго функционального преобразователя 6, а его третий вход - к выходу второго задатчика сигнала, и блок извлечения квадратного корня, выход которого подключен ко второму входу первого блока деления, дополнительно введены последовательно соединенные второй блок деления, первый вход которого подключен к выходу блока извлечения квадратного корня, а его второй вход - к выходу второго задатчика сигнала, второй блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя, пятый функциональный преобразователь, вход которого подключен также к первым входам третьего, четвертого и пятого блоков умножения, а также к входу третьего квадратора, пятый сумматор, третий блок деления, шестой блок умножения, шестой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего функционального преобразователя, а выход - ко входу первой следящей системы, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго функционального преобразователя 6, шестой функциональный преобразователь, вход которого подключен также ко второму входу четвертого блока умножения, к первым входам восьмого и девятого блоков умножения, а также к входу четвертого квадратора, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, четвертый блок деления, второй вход которого подключен к третьему входу седьмого сумматора, к вторым входам пятого сумматора, третьего блока деления, третьего, седьмого и восьмого блоков умножения, а также к выходу второго блока деления, десятый блок умножения и восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого функционального преобразователя, а выход - к входу второй следящей системы, последовательно соединенные девятый сумматор, одиннадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, а также к вторым входам шестого и десятого блоков умножения, десятый сумматор, второй вход которого через двенадцатый блок умножения подключен к выходу восьмого блока умножения, его третий вход через тринадцатый блок умножения - к выходу третьего блока умножения, четвертый вход - к выходу интегратора, а выход - ко входу третьей следящей системы, последовательно соединенные одиннадцатый сумматор, первый вход которого подключен к выходу четвертого квадратора и первому входу девятого сумматора, а его второй вход - к выходу второго задатчика сигнала и к первому входу двенадцатого сумматора, подключенного вторым входом к выходу третьего квадратора и к второму входу девятого сумматора, а выходом - к первому входу четырнадцатого блока умножения, выход которого соединен с третьим входом шестого сумматора, четвертый вход которого через пятнадцатый блок умножения подключен к выходу третьего сумматора, ко второму входу двенадцатого блока умножения и к первому входу шестнадцатого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого сумматора, а выход - с третьим входом восьмого сумматора, четвертый вход которого через семнадцатый блок умножения подключен к вторым входам тринадцатого и четырнадцатого блоков умножения, а также к выходу второго сумматора, причем второй вход семнадцатого блока умножения соединен со вторыми входами пятого, девятого и пятнадцатого блоков умножения, а также с выходом четвертого блока умножения, при этом третий вход пятого сумматора подключен к выходу девятого блока умножения, а выход третьего задатчика сигнала соединен со вторым входом первого блока умножения.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналога и прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения позволяют обеспечить желаемую динамическую точность движения ДО по заданной пространственной траектории без снижения заданной скорости его движения.

Блок-схема предлагаемого устройства для формирования программных сигналов управления пространственным движением ДО представлена на фиг.1.

Устройство для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов содержит последовательно соединенные первый блок 1 умножения, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика 2 сигнала, первый блок 3 деления, интегратор 4, первый функциональный преобразователь 5, вход которого подключен также к входу второго функционального преобразователя 6, к первому входу первого сумматора 7, второй вход которого соединен с первым выходом навигационной системы 8, через третий функциональный преобразователь 9 - к первому входу второго сумматора 10, второй вход которого соединен с вторым выходом навигационной системы 8, и через четвертый функциональный преобразователь 11 - к первому входу третьего сумматора 12, второй вход которого подключен к третьему выходу навигационной системы 8, первый квадратор 13, четвертый сумматор 14, второй вход которого через второй квадратор 15 подключен к выходу второго функционального преобразователя 6, а его третий вход - к выходу второго задатчика сигнала 16, и блок 17 извлечения квадратного корня, выход которого подключен ко второму входу первого блока 3 деления, последовательно соединенные второй блок 18 деления, первый вход которого подключен к выходу блока 17 извлечения квадратного корня, а его второй вход - к выходу второго задатчика 16 сигнала, второй блок 19 умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя 5, пятый функциональный преобразователь 20, вход которого подключен также к первым входам третьего 21, четвертого 22 и пятого 23 блоков умножения, а также к входу третьего квадратора 24, пятый сумматор 25, третий блок 26 деления, шестой блок 27 умножения, шестой сумматор 28, второй вход которого подключен к выходу третьего функционального преобразователя 9, а выход - ко входу первой следящей системы 29, последовательно соединенные седьмой блок 30 умножения, первый вход которого подключен к выходу второго функционального преобразователя 6, шестой функциональный преобразователь 31, вход которого подключен также ко второму входу четвертого блока 22 умножения, к первым входам восьмого 32 и девятого 33 блоков умножения, а также к входу четвертого квадратора 34, седьмой сумматор 35, второй вход которого подключен к выходу пятого блока 23 умножения, четвертый блок 36 деления, второй вход которого подключен к третьему входу седьмого сумматора 35, к вторым входам пятого сумматора 25, третьего блока 26 деления, третьего 21, седьмого 30 и восьмого 32 блоков умножения, а также к выходу второго блока 18 деления, десятый блок 37 умножения и восьмой сумматор 38, второй вход которого подключен к выходу четвертого функционального преобразователя 11, а выход - к входу второй следящей системы 39, последовательно соединенные девятый сумматор 40, одиннадцатый блок 41 умножения, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора 7, а также к вторым входам шестого 27 и десятого 37 блоков умножения, десятый сумматор 42, второй вход которого через двенадцатый блок 43 умножения подключен к выходу восьмого блока 32 умножения, его третий вход через тринадцатый блок 44 умножения - к выходу третьего блока 21 умножения, четвертый вход - к выходу интегратора 4, а выход - ко входу третьей следящей системы 45, последовательно соединенные одиннадцатый сумматор 46, первый вход которого подключен к выходу четвертого квадратора 34 и первому входу девятого сумматора 40, а его второй вход - к выходу второго задатчика 16 сигнала и к первому входу двенадцатого сумматора 47, подключенного вторым входом к выходу третьего квадратора 24 и к второму входу девятого сумматора 40, а выходом - к первому входу четырнадцатого блока 48 умножения, выход которого соединен с третьим входом шестого сумматора 28, четвертый вход которого через пятнадцатый блок 49 умножения подключен к выходу третьего сумматора 12, ко второму входу двенадцатого блока 43 умножения и к первому входу шестнадцатого блока 50 умножения, второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого сумматора 46, а выход - с третьим входом восьмого сумматора 38, четвертый вход которого через семнадцатый блок 51 умножения подключен к вторым входам тринадцатого 44 и четырнадцатого 48 блоков умножения, а также к выходу второго сумматора 10, причем второй вход семнадцатого блока 51 умножения соединен со вторыми входами пятого 23, девятого 33 и пятнадцатого 49 блоков умножения, а также с выходом четвертого блока 22 умножения, при этом третий вход пятого сумматора 25 подключен к выходу девятого блока 33 умножения, а выход третьего задатчика 52 сигнала соединен со вторым входом первого блока 1 умножения.

На чертеже введены следующие обозначения: v* - желаемая скорость движения ДО вдоль заданной траектории; х, у, z - текущие значения пространственных координат ДО, формируемые его навигационной системой; х*, у*, z* - программные сигналы, задающие желаемое положение ДО на пространственной траектории; x ˜ * , y ˜ * , z ˜ * - скорректированные программные сигналы для соответствующих следящих систем; εx=х*-х, εy=y*-y, εz=z*-z - сигналы ошибок движения ДО по соответствующим осям абсолютной системы координат (СК); S - командный сигнал начала или прекращения работы системы; Ф, f1, f2, f3 - промежуточные переменные.

Устройство работает следующим образом. Сигнал х* формируется на выходе интегратора 4. Желаемая траектория движения ДО в пространстве задается с помощью гладких функциональных зависимостей y*(t)=gy(х*(t)) и z*(t)=gz(х*(t)), которые реализуются функциональными преобразователями 9 и 11 соответственно. Функциональные преобразователи 5 и 6 реализуют функции g y ' ( x * ) = d g y ( x * ) / d x * и g z ' ( x * ) = d g z ( x * ) / d x * . В качестве блоков 5, 6, 9 и 11 используются диодные функциональные преобразователи, позволяющие осуществлять кусочно-линейную аппроксимацию гладких функций. При этом количество диодных ячеек, входящих в состав этих преобразователей, определяется требуемой точностью аппроксимации соответствующих функций. Настройка этих функциональных преобразователей производится при задании желаемой траектории движения ДО.

Все положительные входы сумматора 14 имеют единичные коэффициенты усиления. На выходе задатчика 16 формируется единичный сигнал. В результате на выходе блока 17 формируется сигнал Ф = 1 + g y ' ( x * ) 2 + g z ' ( x * ) 2 , а на выходе блока 3 - сигнал x ˙ * = ν * / Ф . При этом величина ν* задается на выходе задатчика 52. При этом сигналы x*(t), у*(t) и z*(t) задают координаты целевой точки, движущейся по заданной траектории с желаемой скоростью.

Отработка сигналов x*(t), y*(t) и z*(t) при использовании типовых следящих систем управления движением ДО на криволинейных участках траектории этого движения осуществляется с большими отклонениями от нее. Для уменьшения этого отклонения необходимо специально корректировать исходные значения сигналов х*, y*, z* так, чтобы ДО всегда находился вблизи предписанной ему траектории движения, даже если его следящие системы 29, 39 и 45 будут работать с большими динамическими ошибками.

Предлагаемое устройство обеспечивает коррекцию сигналов х*, y*, z* для обеспечения желаемой точности движения ДО вдоль заданной траектории. Указанная коррекция осуществляется автоматическим смещением целевой точки движения ДО с ее первоначальной траектории и формированием таких сигналов управления соответствующими следящими системами, которые уменьшат отклонение ДО от предписанной ему траектории движения.

На выходах блоков 18, 19 и 30, соответственно, формируются сигналы f 1 = Ф 1 , f 2 = g y ' ( x * ) / Ф , f 3 = g z ' ( x * ) / Ф , а на выходах сумматоров 7, 10 и 12, первые положительные (со стороны интегратора 7 и функциональных преобразователей 9 и 11, соответственно), а вторые отрицательные входы которых имеют единичные коэффициенты усиления, - сигналы εx=х*-х, εy=y*-y, εz=z*-z, соответственно.

Положительные входы сумматора 40 имеют единичные коэффициенты усиления. Поэтому на выходах блоков 41, 43, 44, соответственно, формируются сигналы ( f 2 2 + f 3 2 ) ε x , f1f3εy и f1f2εy, a на выходе сумматора 42, первый (со стороны блока 41) положительный, второй и третий отрицательный входы которого имеют коэффициенты усиления k, a четвертый положительный - единичный коэффициент усиления, формируется сигнал x ˜ * = x * + k n ε ε n x , где ( f 2 2 + f 3 2 ) ε x f 1 f 2 ε y f 1 f 2 ε z - проекция на ось х абсолютной СК вектора отклонения ДО от заданной траектории.

Функциональный преобразователь 20 реализует кубическую зависимость, поэтому на его выходе формируется сигнал f 2 3 . Первый и третий положительные, а второй (со стороны блока 18) отрицательный входы сумматора 25 имеют единичные коэффициенты усиления. Поэтому на его выходе формируется сигнал f 2 3 + f 2 f 3 2 f 1 . Первый положительный и второй отрицательный (со стороны квадратора 24) входы сумматора 47 имеют единичные коэффициенты усиления. Поэтому на его выходе формируется сигнал 1 f 2 2 , а на выходе сумматора 28, первый и третий (со стороны блоков 27 и 48, соответственно) положительные и четвертый (со стороны блока 49) отрицательный входы которого имеют коэффициенты усиления k, а второй положительный - единичный коэффициент усиления, формируется сигнал y ˜ * = y * + k n ε ε n y , где ε n y = [ ( f 3 2 + f 2 f 3 2 f 1 ) / f 1 ] ε x + ( 1 f 2 2 ) ε y f 2 f 3 ε z - проекция на ось у абсолютной СК вектора отклонения ДО от его траектории. Функциональный преобразователь 31 реализует кубическую зависимость, поэтому на его выходе формируется сигнал f 3 3 . Первый и второй положительные, а третий (со стороны блока 18) отрицательный входы сумматора 35 имеют единичные коэффициенты усиления. Поэтому на его выходе формируется сигнал f 3 3 + f 2 2 f 3 f 1 . Первый положительный и второй отрицательный (со стороны квадратора 34) входы сумматора 46 имеют единичные коэффициенты усиления. В результате на его выходе формируется сигнал 1 f 3 2 . Первый и третий положительные (со стороны блоков 37 и 50), четвертый (со стороны блока 51) отрицательный входы сумматора 38 имеют коэффициенты усиления k, а второй положительный - единичный коэффициент усиления. Поэтому на выходе этого сумматора формируется сигнал

z ˜ * = z * + k n ε ε n z , ε n z = [ ( f 3 3 + f 2 2 f 3 f 1 ) / f 1 ] ε x f 2 f 3 ε y + ( 1 f 3 2 ) ε z - проекция на ось z абсолютной СК вектора отклонения ДО от его траектории.

При использовании предлагаемого устройства удается автоматически формировать такие программные сигналы, поступающие на входы следящих систем 48, 30 и 41 ДО, которые независимо от вида и сложности этих следящих систем обеспечивают его движение вдоль указанной траектории с желаемой динамической точностью без уменьшения скорости этого движения.

Устройство для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов, содержащее последовательно соединенные первый блок умножения, первый вход которого соединен с выходом первого задатчика сигнала, первый блок деления, интегратор, первый функциональный преобразователь, вход которого подключен также к входу второго функционального преобразователя, к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым выходом навигационной системы, через третий функциональный преобразователь - к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с вторым выходом навигационной системы, и через четвертый функциональный преобразователь - к первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к третьему выходу навигационной системы, первый квадратор, четвертый сумматор, второй вход которого через второй квадратор подключен к выходу второго функционального преобразователя, а его третий вход - к выходу второго задатчика сигнала, и блок извлечения квадратного корня, выход которого подключен ко второму входу первого блока деления, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные второй блок деления, первый вход которого подключен к выходу блока извлечения квадратного корня, а его второй вход - к выходу второго задатчика сигнала, второй блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого функционального преобразователя, пятый функциональный преобразователь, вход которого подключен также к первым входам третьего, четвертого и пятого блоков умножения, а также к входу третьего квадратора, пятый сумматор, третий блок деления, шестой блок умножения, шестой сумматор, второй вход которого подключен к выходу третьего функционального преобразователя, а выход - ко входу первой следящей системы, последовательно соединенные седьмой блок умножения, первый вход которого подключен к выходу второго функционального преобразователя, шестой функциональный преобразователь, вход которого подключен также ко второму входу четвертого блока умножения, к первым входам восьмого и девятого блоков умножения, а также к входу четвертого квадратора, седьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу пятого блока умножения, четвертый блок деления, второй вход которого подключен к третьему входу седьмого сумматора, к вторым входам пятого сумматора, третьего блока деления, третьего, седьмого и восьмого блоков умножения, а также к выходу второго блока деления, десятый блок умножения и восьмой сумматор, второй вход которого подключен к выходу четвертого функционального преобразователя, а выход - к входу второй следящей системы, последовательно соединенные девятый сумматор, одиннадцатый блок умножения, второй вход которого подключен к выходу первого сумматора, а также к вторым входам шестого и десятого блоков умножения, десятый сумматор, второй вход которого через двенадцатый блок умножения подключен к выходу восьмого блока умножения, его третий вход через тринадцатый блок умножения - к выходу третьего блока умножения, четвертый вход - к выходу интегратора, а выход - ко входу третьей следящей системы, последовательно соединенные одиннадцатый сумматор, первый вход которого подключен к выходу четвертого квадратора и первому входу девятого сумматора, а его второй вход - к выходу второго задатчика сигнала и к первому входу двенадцатого сумматора, подключенного вторым входом к выходу третьего квадратора и к второму входу девятого сумматора, а выходом - к первому входу четырнадцатого блока умножения, выход которого соединен с третьим входом шестого сумматора, четвертый вход которого через пятнадцатый блок умножения подключен к выходу третьего сумматора, ко второму входу двенадцатого блока умножения и к первому входу шестнадцатого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого сумматора, а выход - с третьим входом восьмого сумматора, четвертый вход которого через семнадцатый блок умножения подключен к вторым входам тринадцатого и четырнадцатого блоков умножения, а также к выходу второго сумматора, причем второй вход семнадцатого блока умножения соединен со вторыми входами пятого, девятого и пятнадцатого блоков умножения, а также с выходом четвертого блока умножения, при этом третий вход пятого сумматора подключен к выходу девятого блока умножения, а выход третьего задатчика сигнала соединен со вторым входом первого блока умножения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам автоматического регулирования, поддерживающим ориентацию солнечных батарей. Технический результат заключается в повышении точности ориентации и слежения солнечных батарей.

Изобретения относятся к области автоматизированного управления сложными информационными устройствами, использующими ПИД-законы регулирования, и могут найти применение в радиотехнических системах с хаотической динамикой реализации своих целевых функций в условиях интенсивного информационного возмущения.

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования. Оно может быть использовано при автоматизации работы различных промышленных объектов, имеющих в своей структуре несколько каналов управления одной технологической величиной, путем использования одного или нескольких контуров регулирования, подключаемых в зависимости от динамических и энергетических характеристик объекта и особенностей возмущающего воздействия.

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано при построении адаптивных систем управления априорно неопределенными линейными динамическими объектами с относительным порядком передаточной функции, большим единицы.
Изобретение относится к способу построения автоматизированной системы на основе виртуальных рабочих мест, способных динамически конфигурироваться на любом числе узлов локальной сети, объединяющей вычислительные машины комплекса технических средств автоматизированной системы.

Изобретение относится к области автоматизации процессов управления и мониторинга сложных радиотехнических систем и может найти применение в широкополосных помехозащищенных системах.

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов. .

Изобретение относится к спортивным играм в просторных помещениях и на открытом воздухе, в частности к футболу, и может быть использовано для построения систем диагностирования и управления ходом игры.

Изобретение относится к области автоматического регулирования. .

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к способам экстремального регулирования, и преимущественно может быть использовано для управления объектами с экстремальной характеристикой и переменными динамическими параметрами.

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для реализации циклических движений. Технический результат - повышение точности реализации циклических движений. Устройство содержит блок задания, три сумматора, датчик выходной координаты объекта регулирования, блоки задержки, фильтр и дополнительные блоки задержки, соединенные между собой так, как указано в изобретении. Все блоки задержки выполнены с параметрами, определяемыми в соответствии с временными координатами точек переходной характеристики объекта регулирования, а время задержки первого блока задержки зависит также и от времени цикла. 1 ил.

Изобретение относится к следящим системам, предназначенным для обнаружения, определения, текущего контроля и анализа данных. Технический результат - расширение функциональных возможностей и удобство эксплуатации. В настоящем описании раскрыты принципы и технологии для встроенной следящей системы, предназначенной для обнаружения, определения, текущего контроля и анализа данных. Согласно некоторым вариантам реализации, раскрытым в приведенном описании, система текущего контроля выполнена с возможностью получения данных от следящей системы. Такая следящая система содержит, по меньшей мере, два датчика и может указывать рабочее состояние, определенное в контролируемой конструкции датчиками. Система текущего контроля также получает рабочие данные, содержащие пороговое значение для датчиков и ожидаемое значение для датчиков. Система текущего контроля выполнена с возможностью корректировки пороговых значений на основании, по меньшей мере, частично рабочих данных для получения скорректированного порогового значения и для сравнения значения данных со скорректированным порогом. Система текущего контроля может определять, функционирует ли контролируемая конструкция в тревожном состоянии. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретения относятся к химической и топливной отраслям промышленности, а также к охране окружающей среды. Сначала сравнивают данные об исходном образце твердого топлива с одной или более требуемых характеристик после обработки. На основе этого сравнения формируют показатель разницы в составе твердого топлива и определяют по меньшей мере один рабочий параметр обработки. Регистрируют показатель загрязняющих веществ, выделенных из твердого топлива в процессе его обработки. По меньшей мере, один параметр обработки регулируют, если зарегистрированный показатель загрязняющих веществ указывает, что одна или более требуемых характеристик не достигнута. По меньшей мере, один рабочий параметр выводят на контроллер и установку управления и определяют одну или более конечных характеристик твердого топлива, которые сравнивают с требуемыми характеристиками, и направляют информацию обратной связи, характеризующую одну или более конечных характеристик, в установку обработки твердого топлива. Изобретения обеспечивают уменьшение вредных выбросов. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию. Технический результат - обеспечение работоспособности системы регулирования объекта с рециклом при числе управляющих воздействий объекта больше числа целевых выходных переменных. Это достигается тем, что в систему регулирования для объектов с рециклом, содержащую задатчик, первый исполнительный механизм, объект управления, включающий в свой состав последовательно соединенные первый блок запаздывания, блок первого канала управления, первый сумматор, блок рецикла объекта управления и второй блок запаздывания, датчик, модель объекта управления, включающую последовательно соединенные блок модели рецикла объекта управления и первый блок задержки, последовательно соединенные второй блок задержки, второй сумматор, первый блок вычитания, первый блок модели первого канала управления, третий сумматор, второй блок вычитания, регулирующий блок, третий блок вычитания и первый экстраполятор, введены последовательно соединенные второй исполнительный механизм, третий блок запаздывания и блок второго канала управления, последовательно соединенные первый блок обратной модели первого канала управления и третий блок задержки, последовательно соединенные второй блок модели первого канала управления и блок обратной модели второго канала управления, последовательно соединенные четвертый блок задержки, блок модели второго канала управления и второй блок обратной модели первого канала управления, последовательно соединенные второй экстраполятор, пятый блок задержки и четвертый блок вычитания. 3 ил.

Изобретение относится к контролю и организации оптимального управления и может быть использовано в системах контроля и управления различных динамических систем в реальном масштабе времени. Технический результат - оптимизация контроля и управления динамической системой путем исключения из функционирования системы устойчиво неработоспособных состояний. Суть изобретения заключается в использовании критерия оптимальности на основе минимизации энтропийно-параметрического потенциала, позволяющего исключить из функционирования динамической системы устойчиво неработоспособные состояния. Для этого осуществляют формирование базы данных эталонных параметров закона распределения выходного параметра, определение реальных параметров закона распределения выходного параметра, определение энтропийно-параметрического критерия области оптимального управления, проверку состояния объекта принадлежности области оптимального состояния, определение величины энтропийно-параметрического потенциала, минимизацию величины энтропийно-параметрического потенциала и корректировку реальных параметров закона распределения выходного параметра. 7 ил.

Группа изобретений относится к области управления. Технический результат - увеличение точности процесса регулирования. Для этого предложены способ адаптивной компенсации влияния гармонических колебаний момента нагрузки в электромеханической системе и устройство для его осуществления. Способ заключается в исследовании спектрограммы скоростей электромеханической системы, выделении частоты наиболее существенного возмущения, вычислении полинома, формирующего математическую модель возмущения, и введении этого полинома сомножителем в знаменатель передаточной функции регулятора, и синтезе коэффициентов обратных связей, при этом коэффициенты полиномов передаточных функций регулятора и внеконтурного формирователя меняются в зависимости от текущей скорости рабочего органа. Устройство содержит внеконтурный формирователь, регулятор, силовой преобразователь, электродвигатель постоянного тока, первый и второй элементы сравнения. Кроме этого, в него введены три безинерционных звена обратных связей по напряжения, току и скорости, делитель, квадратор, блок вычисления е1, блок вычисления е2, блок вычисления е2. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области управления непрерывными технологическими процессами. Техническим результатом является повышение эффективности самонастройки и улучшение качества регулирования инерционных объектов. Для этого предложен способ самонастройки системы ПИД-регулирования, основанный на подаче пробного сигнала на объект управления (ОУ), определении параметров модели ОУ на основе измеренных данных переходного процесса и определении настроек регулирования по параметрам модели, при этом ОУ аппроксимируют апериодическим звеном 1-го порядка с запаздыванием, а самонастройку осуществляют в два этапа: на первом этапе подают ступенчатое воздействие на ОУ, а на втором этапе включают двухпозиционное регулирование, затем определяют настройки ПИД-регулирования, оптимальные по интегральному критерию минимума модуля ошибки регулирования. 6 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами, в датчиках скорости которых возникают дефекты. Технический результат заключается в обеспечении нечувствительности работы электропривода к искажению показаний в датчике скорости вращения вала электропривода за счет формирования дополнительного управляющего воздействия, подаваемого на вход электропривода. Это сохраняет работоспособность в процессе его эксплуатации. Самонастраивающийся электропривод содержит последовательно соединенные первый сумматор, корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя, второй сумматор и интегратор. В него дополнительно введены третий сумматор, первый вход которого подключен к выходу интегратора, второй вход - к выходу датчика тока, а выход - к третьему входу первого сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого подключен к выходу датчика скорости, а четвертый - к выходу корректирующего устройства. 1ил.

Изобретение относится к области автоматического управления электроприводами, в которых существенно повышаются величины моментов сухого трения. Технический результат заключается в обеспечении инвариантности электропривода к величине момента сухого трения, что обеспечивает неизменное качество в процессе эксплуатации. Самонастраивающийся электропривод содержит первый сумматор, последовательно соединенные корректирующее устройство с усилителем, электродвигатель с редуктором, выходной вал которого соединен с датчиком скорости и датчиком положения, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с входом электропривода, последовательно соединенные релейный элемент, вход которого соединен с выходом датчика скорости, второй сумматор, последовательно соединенные датчик тока якорной обмотки электродвигателя и третий сумматор. В него дополнительно введены последовательно соединенные интегратор, вход которого соединен с выходом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу релейного элемента, и четвертый сумматор, второй вход которого подключен к выходу датчика скорости, а выход - к третьему входу третьего сумматора и второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом усилителя. 1 ил.

Изобретение относится к производству прецизионных изделий сложной формы из полимерных композиционных материалов. В процессе изготовления изделия, осуществляемого в течение нескольких технологических этапов, измеряют контролируемые параметры обрабатываемого изделия, сравнивают значения измеренных параметров с заданными и формируют управляющее воздействие, обеспечивающее корректировку технологических параметров. При этом на каждом этапе технологического процесса измеряют контролируемые параметры, характерные для данного этапа, определяют по известным экспериментальным зависимостям качество готового изделия от этих параметров путем оптимизационных вычислений значения возможных показателей качества изделия, сравнивают их с заданными и производят корректировку технологических параметров последующего этапа. Достигается повышение качества готового изделия. 2 ил.

Устройство относится к вычислительной технике. Технический результат заявленного изобретения заключается в обеспечении заданной динамической точности скоростного движения динамического объекта на всех участках криволинейной пространственной траектории независимо от динамических свойств этого объекта и его системы управления. Технический результат достигается за счет устройства для формирования программных сигналов управления пространственным движением динамических объектов, которое содержит сумматоры, блоки умножения и деления, блоки извлечения корня, квадраторы, функциональные преобразователи, задатчики сигнала, следящие системы, навигационную систему. 1 ил.

Наверх