Адаптивный регулятор с переменной структурой

 

СПИ

ИЗОБ

ii) 467327

Союз Советских

Социалистических

Ресн трник

К АВТОРСКО (51) М. Кл. G 05Ь 13. 02

Государственный комитет

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

С. В. Емельянов, А. М. Шубладзе, А. Г. Уланов и А. П. Окунев

Ордена Ленина Институт проблем управления (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ

КроЕ

-Р=

+o6 (Р): ц (т, p+1)

l =l

Коб оип 4 Коб % Квах

+ ) j К (го) (х + х) йР, К (/) ) О

0 (61) Зависимое от (22) Заявлено 18.0 с присоединен (32) Приоритет

Опубликовано 15.0

Дата опубликовани

Изобретение относится к системам автоматического управления .и может быть использовано для регулирования общепромышленных объектов, характеризующихся наличием инерционностей,и запаздывания, передаточная функция которых

I где К,6 — коэффициент передачи объекта; т— постоянная запаздывания; Т вЂ” постоянные времени, причем в процессе регулирования параметры меняются в диапазонах тi .т

Тово 4 об w maxi "оио w аах

Требуемое качество регулирования в этих условиях достигается за счет адаптации параметров регулятора к меняющимся параметрам объекта и условиям внешней среды.

Известны адаптивные регуляторы с переменной структурой, содержащие последовательно соединенные первый сумматор, блок умножения, интегратор и второй сумматор, к другому. входу которого подключен выход блока умножения, дифференциатор, вход которого подсоединен к первому входу, а выход — ко второму входу первого сумматора, и последовательно соединенные инерционное звено и ограничитель линейной зоны, выход которого подключен ко второму входу блока умноже5 ния.

Недостатком известных регуляторов является их сложность, Цель:изобретения — упрощение регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что ре1О гулятор содержит последовательно соединенные дополнительный блок умножения и двухпозиционное реле, подключенное к инерционному звену, входы дополнительного блока умножения соединены соответственно с пер15 вым входом и выходом первого сумматора.

На чертеже представлена блок-схема регулятора, содержащая дифференциатор 1, сумматоры 2 и 3, интегратор 4, логический блок

5, блоки умножения 6 и 7, инерционное зве2О но 8, ограничитель 9 линейной зоны и двухпозиционное реле 10.

Работает регулятор следующим образом.

В регуляторе реализуется закон управления

U (t) = - К (i. ) (х + х) + где х — выходной сигнал дифференциатора 1, 30 на вход которого поступает регулируемая вы7327

15

46

3 ходная координата объекта х; Х вЂ” параметр настройки; К(г) — коэффициент усиления регулятора; t — время; Р— переменная интегрирования.

Сигналы х и х поступают на входы сумматора 2, выходная величина которого — первый входной сигнал блока умножения 7, на второй вход которого подается сигнал, равный по значению К(t) Выходной сигнал регулятора формируется сумматором 3, на первый вход которого поступает выходной сигнал блока умножения 7, а на второй вход — выходной сигнал интегратора 4,;на вход которого поступает выходной сигнал блока умножения 7.

При этом сигнал, определяющий коэффициент усиления регулятора К(/), является выходным сигналом ограничителя 9 линеной зоны, на вход которого поступает сигнал, равный усредненному с помощью, инерционного звена 8 значению ф(х,д), причем ()xg(0 где g — прямая, лежащая во II u IV квадрантах фазового пространства (х, х); а, параметры настройки, а)0) Р.

Функция ф(х, g) формируется с помощью блока умножения 6, на входы которого поступают выходной сигнал объекта и выходной сигнал сумматора 2, и двухпозиционного реле

10, уровень полок которого а, р устанавливается в процессе настройки регулятора.

Выходной сигнал с двухпозиционного реле

10 поступает на вход инерционного звена 8, а выходной сигнал К(/) ограничителя 9 ли,нейной зоны, поступает на второй вход блока умножения 7. Изменение параметров объекта приводит к двум случаям: 1) переходные процессы становятся колебательными, колебательно-неустойчивыми; 2) переходные процессы становятся апериодическими, настолько медленными, что перестают удовлетворять требованиям на качество переходного процесса.

В первом случае среднее значение К(/) на переходном процессе уменьшается, так как часть времени переходного процесса tj, при котором xg)0, уменьшилось, а время 4, при котором xg(0, увеличилось. Это приводит к уменьшению общего коэффициента контура регулирования и повышению устойчивости.

Во втором случае A(t) увеличивается, так как часть времени переходного процесса t, при котором хд)0, увеличилась, а время 4, при котопом xg(0, уменьшилось. Тем самым улучшается качество переходных процессов.

Следует отметить, что конструктивное решение логического блока 5, состоящего из блока умножения 6 и двухпозиционного реле

10, существенно проще применяемых в известных адаптивных регуляторах логических блоков.

Предмет изобретения

Адаптивный регулятор с переменной структурой, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, блок умножения, .интегратор .и второй сумматор,,к другому входу которого подключен выход блока умножения, дифференциатор, вход которого подсоединен к первому входу, а выход в к второму входу первого сумматора, и последовательно соединенные инерционное звено и ограничитель линейной зоны, выход которого подключен к второму входу блока умножения, отл.ич ающ:ийся тем, что, с целью упрощения регулятора, он содержит последовательно соединенные дополнительный блок умножения и двухпозиционное реле, подключенное к инерционному звену, входы дополнительного блока умножения соединены соответственно с первым входом и выходом первого сумматора.

467327

Составитель В. Чекалин

Техред О. Гуменюк

Редактор Б. Нанкина

Корректор Л. Котова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1861/3 Изд. № 1473 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5