Устройство для синхронного управления двумя объектами

 

(J библ и о текz с,, ", ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1и 4739 89

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.73 (21) 1914076/18-24 с присоединением заявки M— (32) Пр иор и тет—

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 19.01.76 (51) М. Кл. G 05b 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений н открытий (53) УДК 62 — 50 (088.8) (72) Автор изобретения

Б. В. Новоселов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ДВУМЯ ОБЪЕКТАМИ

Изобретение относится к области систем автоматического управления сложными объектами при наличии двух входных воздействий, одно из которых не поддается непосредственному измерению.

Известные устройства того же назначения содержат два последовательно включенных следящих привода, первый из которых содержит подключенные к выходу силового блока чувствительный элемент и блок формирования ошибки, последовательно соединенные компенсирующий блок, вход которого соединен со входом чувствительного элемента, и блок самонастройки, связанные с сумматором, подключенным к силовому блоку, а второй следящий привод содержит последовательно включенные чувствительный элемент, сумматор и силовой блок, подключенный к чувствительному элементу, соединенные со входом сумматора автономизирующий блок, подключенный к выходу сумматора первого следящего привода, и последовательно включенные компенсирующий блок и блок самонастройки, выходы которых подключены к входам сумматора второго следящего привода, компенсирующий блок подключен к выходу силового блока первого следящего привода.

Известные устройства имеют недостаточную точность в условиях изменяющихся параметров и входных воздействий.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем установлены ключи и дополнительные сумматоры, причем первые два ключа, соединенные соответственно с выходами чув5 ствительного элемента и блока формирования ошибки первого следящего привода, подключены ко входам и выходу сумматора этого привода, выход первого ключа соединен с управляющими входами третьего, четвертого и пятого ключей, вход третьего ключа подключен ко входу чувствительного элемента первого следящего привода, вход четвертого ключа через первый дополнительный сумматор — ко входу и выходу силового блока этого привода, а вход пятого ключа, соединенного со входом блока самонастройки второго следящего привода, подключен через второй дополнительный сумматор к выходу силового блока этого привода и выходам четвертого и о третьего ключей, что позволяет повысить точность управления.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство состоит из первого 1 и второго 2 следящих приводов. Выходной сигнал привода 1 является входным сигналом привода 2. Входными воздействиями привода 1 являются: в режиме отработки программы программный входной сигнал, в режиме подзО слеживания — истинный входной сигнал.

473989

В приводе 1 вход чувствительного элемента 3, па входы которого поступают программный и выходной сигналы, соединен с входом первого ключа 4, на второй вход которого поступает сигнал ошибки привода 1 с выхода сумматора 5. Выход ключа 4 соединен с первым входом сумматора 5, второй вход которого соединен с выходом второго ключа 6.

Один из входов ключа 6 соединен с выходом сумматора 5, а второй — с выходом блока 7, формирования ошибки, на входы которого поступают истинный входной и выходной сигналы.

Третий вход сумматора 5 соединен с выходом компенсирующего блока 8, на вход которого поступает программный сигнал. Выход блока 8 соединен с одним из входов блока самонастройки 9, второй вход которого соединен с выходом сумматора 5, а выход— с четвертым входом сумматора 5. Выход сумматора 5 также соединен со входом силового блока 10 привода 1, со входом автономизирующего (корректирующего) блока !1 и с одним из входов первого дополнительного сумматора 12. Выход ключа 4 соединен с управляющими входами третьего 13, четвертого 14 и пятого 15 ключей. Выход силового блока 10 соединен с одним из входов чувствительного элемента 16 привода 2, другим входом дополнительного сумматора 12, входом компенсирующего блока 17 привода 2 и с одними из входов чувствительного элемента 3 и блока 7 формирования ошибки. Выходы блоков 16, !1, 17 соединены со входами сумматора 18. Выход компенсирующего блока 17 соединен также с одним из входов блока самонастройки 19, выход которого также соединен со входом сумматора 18, выход которого, в свою очередь, соединен со входом силового блока 20 второго привода.

Выход блока 20 соединен с одним из входов чувствительного элемента 16 и второго дополнительного сумматора 21. Второй вход сумматора 21 соединен с выходом ключа 13, третий вход — с выходом ключа 14, а выход — с одним из входов ключа !5. На второй вход ключа 13 поступает программный сигнал.

Устройство работает следующим образом.

В режиме отработки программного сигнала ключи 4, 13 замкнуты, ключи 6, 14 разомкнуты. Ключ 15 размыкается лишь при быстроизменяющихся значениях этого сигнала.

Ошибка первого привода, выделяемая в чувствительном элементе 3, возбуждает силовой блок 10 привода 1. Нагрузка привода 1, включенная в состав блока 10, перемещается по определенному закону и в определенное положение. Ошибка привода 1 в установившемся режиме компенсируется сигналом с блока 8. При невыполнении в установившемся режиме условия инвариантности ошибки привода 1 блок самонастройки 9 вырабатывает сигнал, корректирующий сигнал компенсации

5 !

65 до обеспечения минимума установившейся ошибки.

При достижении ошибкой определенной величины при отработке программного сигнала ключ 4 размыкается, а ключ 6 замыкается.

Первый привод переходит в режим подслеживания по сигналу с блока 7 формирования ошибки, причем истинное входное воздействие измерить непосредственно невозможно (например, в телескопе — это линия визирования) .

В режиме подслеживания ошибка первого привода возбуждает силовой блок 10, но уже является ошибкой другого замкнутого контура. Так как входной сигнал непосредственно измерить невозможно, то и в режиме подслеживания используется для компенсации ошибки компенсирующий сигнал по производной от программного сигнала (прогноз продолжается). Подстройку сигнала компенсации до соответствующего значения производит блок самонастройки 9, на вход которого поступает уже ошибка нового контура.

По выходному сигналу привода 1 управляется привод 2, в котором чувствительный элемент 16 вырабатывает сигнал ошибки, возбуждающий силовой блок 20 привода 2. Нагрузка привода 2, включенная в состав блока 20, перемещается по определенному закону в определенное положение. Ошибка в установившемся режиме компенсируется сигналом с блока 17.

Для обеспечения автономности работы привода 2, т. е. независимости его работы от качественных показателей привода 1, в устройство введен автономизирующий блок 11, позволяющий управлять приводом 2 входными сигналами привода 1.

Для обеспечения компенсации установившейся ошибки привода 2 при нарушении условий инвариантности служит блок самонастройки 19, который вырабатывает сигнал, корректирующий соответствующим образом сигнал компенсации до обеспечения минимума соответствующих установившихся ошибок всей системы в различных режимах. Сигналы, пропорциональные этим ошибкам, выделяются с помощью дополнительных сумматоров 12, 21 и ключей 4, 6, 13, 14, 15.

В режиме отработки приводом 1 про граммной величины при быстроизменяющихся ее значениях или при черезмерно большой ошибке привода 1 ключ 13 замкнут, а ключи 14, 15 разомкнуты и, хотя на выходе дополнительного сумматора 21 есть сигнал, пропорциональный ошибке всей системы, на блок самонастройки 19 этот сигнал не поступает.

При отработке программного сигнала в установившемся режиме ключ 14 разомкнут, а ключи 13, 15 замкнуты, блок самонастройки !9 работает, обеспечивая коррекцию компенсирующего сигнала второго привода до минимума ошибки всей системы, т. е. обеспечивая точное слежение нагрузки привода 2 за входным сигналом системы.

473989

Предмет изобретения

Составитель Ю. Шувалов

Техред Л, Казачкова

Редактор Н. Коган

Корректор А. Дзесова

Заказ 639! Изд. Хо 1517 Тираж 869 Подписное

I IIIHHHII (осударсгвеиного когиитста Совета Министров СССР по делаги изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

В режиме подслеживания привода 1 ключи 6, 14, 15 замкнуты, а ключи 4, 13 разомкнуты. С помощью первого дополнительного л мматора 12 выделяется сигнал истинного входного воздействия, а с помощью дополнительного сумматора 21 выделяется сигнал ошибки всей системы, который поступает на блок самонастройки 19 привода 2, обеспечивающий опять же коррекцию компенсирующего сигнала, но уже до минимума ошибки всей системы в новом режиме, т. е. обеспечивая точное слежение нагрузки привода 2, но уже за истинным входным сигналом.

Устройство для синхронного управления двумя объектами, состоящее из двух последовательно соединенных следящих приводов, первый из которых содержит подключенные к выходу силового блока чувствительный элемент и блок формирования ошибки, последовательно соединенные компенсирующий блок, вход которого соединен со входом чувствительного элемента, и блок самонастройки, связанные с сумматором, подключенным к силовому блоку, а второй следящий привод содержит последовательно включенные чувствительный элемент, сумматор и силовой блок, подключенный и чувствительному элементу, соединенные со входами сумматора автономизирующий блок, подключенный к выходу сумматора первого следящего привода, и последовательно включенные компенсирующий блок и блок самонастройки, выходы которых подключены к входам сумматора второго следящего привода, компенсирующий блок подключен к выходу силового блока первого

Ip следящего привода, отлпча о цееся тем, что, с целью повышения точности управления, в нем установлены ключи и дополнительные сумматоры, причем первые два ключа, соединенные соответственно с выходами чувствительного элемента и блока формирования ошибки первого следящего привода, подключены ко входам и выходу сумматора этого привода, выход первого ключа соединен с управляющими входами третьего, четвертого и пятого ключей, вход третьего ключа подключен ко входу чувствительного элемента первого следящего привода, вход четвертого ключа через первый дополнительный сумматор — ко входу и выходу силового блока этого привода, а вход пятого ключа, соединенного со входом блока самонастройки второго следящего привода, подключен через второй дополнительный сумматор к выходу силового блока этого привода и выходам третьего и четвер3О того ключей.