Самонастраивающаяся система

 

и 447685

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Советских

Социалистических

Ресоублнк (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.01.73 (21) 1882020/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.10.74. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 05.08.75 (51) М. Кл. G 05b 13/02

Гооударствениый комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 62-500.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Фролов, В. С. Рябов, Ю. В. Эмикан и A. Н. Яснитский (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА

11редлагаемая система относится к классу релейных автоколебательных систем, в которых функционал качества существенно зависит от параметров предельного цикла л во многих случаях достигает экстремального значения при определенном типе предельного цикла, Тип и параметры предельного цикла определяются статичеокими,и д инам ическими свойствами системы и в какой-то мере отражаю г эти свойства. Непосредственное измерение функционала качества,или параметров предельного цикла с целью самонастройки затруднительно, поэтому применяют косвенные методы оценки динамических свойств системы, в час1иости, путем оценки коэффициента затухания, основанной на его связи с числом переходов амплитуд импульсной переходной функции через серию ф иксированных уровней.

Однако такие системы имеют низкую чувстаительность при малом и слабую помехозащ ищенность при большом числе фиксированных уровней.

Предлагаемая самонастраивающаяся система содержит объект регулирования, подключенные к нему последовательно соединенные исполнительный блок, управляющий блок и датчик ошибки и соединенные с входами регулирования этих элементов усилители-преобразователи:и отличается от |известной тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехозащищенности, в нее введены подключенный ко входам усилителей-преобразователей реверсивный счетчик импульсов и соединенный с его входом конечный автомат, входы которого

5 подключены к выходу управляющего блока ,и через дополн итель но установленный релейный элемент — к выходу датчика ошибки.

На чертеже;приведена блок-схема системы, где 1 — датчик ошибки, 2 — управляющий

Io блок, 3 — исполнительный блок, 4 — дополнительный релейный элемент, 5 — конечный автомат, 6 — реверсивный счетчик импульсов, 7 — 9 — усилители-преобразователи, 10 — объект регулирования.

13 Блоки 1, 2, 3 и 10 образуют основной контур релейной системы, стационарное состояние которой — периодические движения (автоколебания). С выхода пропорционального датчика ошибки сигнал подается на вход уп20 равляющего блока 2, где формируются релейные сигналы Ui и U2 в общем случае как функции ошибки ее про изводных и (или) интеграла по времени. По сигналам U< и U2 релейный исполнительный блок 3 вырабатывает

25 соответственно отрицательное и положительное управляющие воздействия на объект регулирования 10. В зависимости от цели самонастройки допол н ительный релейный элемент 4 может иметь зону нечувствительности меньше

30 или больше зоны нечувствительности управ447ВВй

3 ляющего блока 2, при этом релейный сигнал

U3 соответствует отрицательной ошибке,регулирования, а сигнал U< — положительной.

Пр и:наличии в основном контуре системы автоколебаний в силу .непрерывности сигнала ошибки определенному пипу предельного цикла соответствует вполне определенная последовательность сигналов Ug, U Ug и Ur, во времени.

Различные типы предельных циклов можно отнести к одной:из трех категорий;

a) желаемый предельный цикл, прои котором в системе достигается в -том или ином смысле оптимальность; б) предельные циклы, переход от которых к желаемому достигается путем увеличения настраиваемого параметра (положительное приращение); в) предельные циклы,,переход от которых к желаемому достигается путем уменьшения настраиваемого параметра (отрицательное приращение) .

Сигналы Ui, U U3 .и: (Л, поданы на вход конечного а втомата 5, такт работы, которого определяется подачей ил и снятием сигналов

U< in U>. Конечный автомат распознает последовательность сигналов U> U> U3 iin U< и при последовательностях, соответствующих предельным циклам категории (б), на положительном выходе вырабатывает одиночный импульс в конце такта работы. При последовательностях, соответствующих предельным циклам типа (в), аналогичный имгульс вырабатывает на отрицательном, выходе конечного автомата. При последовательностях, соответствующих желаемому предельному ц|иклу, сигналы на выходе конечного автомата отсутствуют. Выходы конечного автомата подключены,к входам реверсивного счетчика импульсов, в кото ром предусмотрены меры по сохранению максимального числа при заполнении и дальнейшей прдачи сигналов на положнтельйый вход, что исключает цикличность в работе контура самонастройки прои дейстаии дестабилизирующих факторов сверх расчетных, которым соответствует цредельное значение настраиваемого, параметра и, следовательно, емкость счетчика,импульсов,.

Функциональные усилители-преобразователи

7 — 9 преобразуют информацию с выхода ревероивйрго, счетчика в сигналы регулирования настраиваемых параметров датчика ошибии, управлдющегр и исполнительного блоков. В частных Члучаях целесообразно регулирование лещ, одирго из эвах парамевров. Таким образом, при отклодении предельного цикла от желаемого осуществляется целенаправленное

40 ступенчатое изменение перенастраиваемого па. раметра в момент подач|и,или снятия сигналов

U< или U>. Предпочтение следует отдать регулированию перенастраиваемого,параметра в момент снятия управляющих сигналов U> и

U>. В этом случае переходный процесс в контуре самонастройки не влияет на качество регулирования в основном контуре, так как регулируемая координата после снятия сигналов

U> или U> некоторое время находится внутри зоны нечувствительности.

Дополнительный релейный элемент 4 имеет зону нечувствительности больше зоны нечувствительности управляющего блока 2, если решается задача стабилизации амплитуды автоколебаний. В этом случае оптимальному режиму работы системы соответствует последовательность ... U, Ур„Uь Uq....

Если путем самонастройки требуется обеспечить, например, существование в системе одноимпульсного одностороннего предельного цикла, то зону иечувствительносги релейного элемента 4 следует выполнять меньше зоны нечувствительности управляющего блока 2.

Тогда оптимальному режиму соответствуют последовательности ... U, U U3, U ... или

U2 3 U4r 2 . ° ° °

Если знак приращения перенастраиваемого параметра для перехода от,какой-либо последовательности,K задан ной определяется не однозначно, то система должна быть дополнена известными устройствами, осуществляющим и пробные движения. Однако ар и этом структура конечного автомата резко усложняется. Поэтому предложенную систему целесообразно реализовать прежде всего прои однозначной зависимости качественного изменения предельного цикла от знака при ращения настраиваемого .параметра.

Предмет изобретения

Самонастраивающаяся система, содержащая объект регул ирован ия,и подключенные к нему последовательно соединенные исполнительный блок, управляющий блок и датчик ошибки и соединенные со входами регулирования этих элементов усилители-преобразователи, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехозащище нности, в нее введены подключенный ко входам усилителей-преобразователей реверсивный счетчик импульсо|в,и соединенный с его входо м конечный автомат, входы которого подсоединены к выходу управляющего блока и через дополнительно установленный,релейный элемент— к выходу датчика ош|ибк и.

447685

Составитель Ю. Шувалов

Техред T. Миронова

Редактор А. Бер

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1911/8 Изд. № 542 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5