Релейное управляющее устройство

 

О П И С А Н И Е (и) 434375

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.10.71 (21) 1706612/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 5.1!.74 (5!) М. Кл. 6 05b 11/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.078 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Волков, А. С. Иванов, Э. В. Сергеев, В. Б. Яковлев и А. Е. Яковлева

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В, И. Ульянова (Ленина) (7!) Заявитель (54) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО фГ,.! !

Изобретение позволяет решить задачу квазиоптимального по быстродействию управления с заданной точностью при вариации параметров и может быть применено в различных автоматических системах, описываемых дифференциальными уравнениями второго порядка, в частности в электромеханических следящих системах различных производственных механизмов (например, нажимное устройство прокатных станов, вагон-весы и др.).

Известны подобные устройства, которые содержат п цепей, включающих каждая схему сравнения, входы которой подключены к выходам усилителя и кусочно-линейного преобразователя, а выход через выпрямитель подключен к соответствуюшему входу сум матора, причем входы кусочно-линейных преобразователей объединены; усилитель и носледовательно соединенные схему сравнения и релейный элемент.

Однако известные релейные устройства недостаточно точны, и целью изобратения явля"тся повышение точности работы устройства.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит фильтр, вход которого подключен к выходу релейного элемента, а выход — к входам усилителей всех цепей и через усилитель — к входу схемы сравнения, к другому входу которой подключен выход сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит схемы сравнения 1, усилители 2, кусочно-линейные преобразователи 3, выпрямители 4, сумматор 5. релейный элемент 6, фильтр 7.

Предлагаемое устройство не требует измерения изменяющихся параметров и производчой регулируемой координаты, а также нали10 чия сложных нелинейных преобразователей, гак как все необходимые зависимости заранее подсчитываются и реализуются в устройстве на базе кусочно-линейных преобразователей, усилителей, фильтра при использова15 нии начального значения управляемой координаты. В редлагаемом устройстве реализуется кривая переключения /(хо) = О, являющаяся геометрическим местом точек переключения для данного начального состояния х, =

20 = const и для всех возможных значений параметра о. из заданной области n> (.

Эта кривая с любой степенью точности может быть аппроксимирована кусочно-линейной зависимостью„которая в предлагаемом устрой25 стве содержит и участков аппроксимации, причем в зависимости от начальных условий изменяются координаты сопряжения отдельных участков (при этом соответствующие участки аппроксимации параллельны при всех

30 начальных условиях). В случае изменения

434375

03ыхоаа Йьекта нескольких параметров системы в предлагаемом устройстве реализуется в функции от начального состояния кусочно-линейная аппроксимация областей переключения, являющихся геометрическим местом точек переключения для данного начального состояния и для всех возможных значений изменяющихся параметров. В данном случае предлагаемос устройство реализует квазиоптимальное управление с заданной точностью.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На кусочно-линейные преобразователи 3 поступает сигнал о начальном состоянии управляемой координаты, в соответствии с которым происходит смещение линии переключения в фазовой плоскости системы. В соответствии с начальным состоянием управляемой координаты с выхода релейного элемента 6 подается управляющий сигнал на объект и фильтр 7; выходная величина последнего, являющаяся фиктивной промежуточной координатой, через усилители 2 поступает на один из входов схем сравнения 1. Выпрямители 4 совместно с кусочно-линейными преобразователями 3 формируют точки сопряжения участков прямых, а сумматор 5 осуществляя «сшивание» отдельных участков, формирует кусочно-линейную кривую. Выходная величина сумматора 5 сравнивается на схеме сравнения 1 с выходными величинами объекта и усилителя 2 (который служит для стабилизации конечного состояния системы, так как кусочно-линейные кривые, аппроксимирующие f(xо) = О, расположены в фазовой плоскости таким образом, что они не проходят через точку конечного состояния системы). Выходная величина этой схемы сравнения обращается в О при достижении изображающей точкой системы указань ной линии переключения, затем изменяет свои знак, в соответствии с чсм рслейный элемент

G переходит в новое устойчивое состояние, в котором оп остается до тех пор, пока изображающая точка системы не попадет на линию стабилизации, после чего начнется движение системы в скользящем режиме.

Предмет изобретения

Релейное управляющее устройство, содержащее п цепей, включающих каждая схему сравнения, входы которой подключены к вы20 ходам усилителя и кусочно-линейного преобразователя, а выход через выпрямитсль подключен к соответствующему входу сумматора, причем входы кусочно-линейных преобразователей обьединены, усилитель и последова25 тельно соединенные схему сравнения и релейный элемент, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности работы устройства, оно содержит фильтр, вход которого подключен к выходу релейного элемента, а вы30 ход — к входам усилителей всех цепей и через усилитель к входу схемы сравнения, к другому входу которой подключен выход сумматора.