Устройство для регулирования с переменной структурой

 

п1, 5747 Ol

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Союз Советских

Социалистических

Республик у +

1.Ф !

I ( (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 24.02.76 (21) 2328567/24 (51) М. Кл,- "G 05В 13/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Оп1оликовано 30.09.77. Бюллетень ¹ 36 (53) УДК 62-50(088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опублпковани» описания 29.09.77

С. В. Емельянов, К. И. Диденко, И. Е. Костылева, И. П. Вербицкий, В. И. Уткин, Б. С. Левочко, A. М. Шубладзе, Б. Т. Сытник, А. Г. Уланов, A. В. Мамонов, А. П. Окунев и К. Н. Шрамко

Ордена Ленина институт проблем управления и Специальное (72) Авторы изобретен: .я (71) Заявители конструкторское бюро систем автоматического уп (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ С ПЕРЕМ

СТРУКТУРОЙ

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для управления широким классом общепромышленных объектов, характеризующихся воздействием на них ненаблюдаемых внешних возмущений и большим диапазоном изменения динамических и статических характеристик.

Известны устройства для регулирования с переменной структурой, используемыс в сНстемах автоматического регулирования, которые корректируют общий коэффициент усиления регулятора (1, 2).

Из известных устройств для регулирования с переменной структурой наиболее близко к изобретению устройство, содержащее диффсренциатор, первый сумматор, к первому и второму входам которого подключены соответственно первый блок формирования уставки и блок согласования, логический блок, ко входу которого подключен выход второго сумматора, при этом первый и второй входы последнего соединены соответственно с переключателем и вторым блоком формирования уста в к и (3) .

Однако такое устройство недостаточно надежно из-за сложности технической реализации.

С целью повышения надежности в предлагаемое устройство для регулирования с псремснной структурой дополнительно введены рслсйный элемснт, а также первый и второй блоки опрсдслснпя модуля, причем выход дифферснцпатора через первый блок определения модуля соединен со входом блока согласования, второй блок определения модуля подключен к третьему входу первого сумматора, выход которого через релейный элемент соединен со входом переключателя.

На чсртежс представлена блок-схема пред10 лагаемого устройства для регулирования с переменной структурой.

Устройство содержит: дифференциатор 1, 15 первый н второй блоки 2, 3 определения модуля блок 4 согласования, первый н второй сумматоры 5 и 6, первый и второй блоки 7, 8 формирования уставки, релейный элемент 9, переключатель 10 и логический блок 11.

20 Устройство работает следующим образом.

Из первого входного сигнала х регулируемой координаты объекта с помощью последодоватсльно соединенных дифференцнатора 1, блока 2 определения модуля и блока 4 согласования формируется сигнал у х(, посту25 пающпй на вход сумматора 5, на другие входы которого поступают сигнал б)0 с блока

7 формирования уставки и сформированный из второго входного сигнала е устройства

574701 при Л,) О а„при S, (0

О 0(gi(g2 (3) Заказ 2134/6

Из;!. ¹ 795

Тира>к 1109

Подписное

Тппогра!1>пн, пр. Сапупога, 2 ошибки рсгулирОВа1!ия с пом:щыо Олo! a 3 определения модуля сигнал ;:,II. На выходе сумматора 5 получается функция

S = — — =-! + -1! - + ". (1)

Знак се опрсделястся с помощью рслей огo элемента 9. Сигнал с релейного элемента 9 поступает на вход переключателя 10, выходной сигнал Z которого быстро принимает некоторое положительное значение Z=A, если

0)0, и медленно уменьшается («забывает»

Л) в противном случае.

С помощью сигнала С)0 с блока формирования уставки и сигнала Z па выходе сумматора б формируется сигнал

S, =7 — С, (2) управляющий выходным сигналом !1: логического блока 11, являющегося одноврсмспно выходным сигналом самого устройства

Рассмотрим принцип работы утройства для регулирования с переменной структурой на примере регулирования нестационарного объекта стандартным регулятором с общим коэффициснтом усиле>ния, пропорциональным выходному сидыану устр!Ойства. В этом случае включенйе .быстрой структуры з1> = а-, будет происходить тогда и только тогда, когда до этого в тсченис некоторого промс кутка времени, (Бремени оценки динамики системы), выбор которого зависит от выбора параметров устройства, скорость протскания переходных процсссов мала (S(0). Поэтому если

H3M0IIcHHc параметров объсктов, например, приводит к затягиванию процессов регулирования, то происходит более частос включение

«быстрой» структуры и наоборот, если процессы близки к неустойчивым, то всегда вкл1очсна «медленная» структура з1>=а!. В данном устройстве вместо двух переключателей, использусмых в известном устройстве, требуется один. 1(роме того, отсутствие в схеме инерционного звена и второго блока пропорциональности позволяет уменыпить количество пастроечнь1х параметров, что, в конечном счете говышаст наде>кпость фу!!кционирования устройства.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства для регулирования с пеpe»c:I!I0é структурой сохраняются все достоинства извсстного устройства и в то же время упрощается сго техническая реализация и функционирования.

Формула изобретения

Устройство для регулирования с переменной структурой, содержащее диффсрснцпатор, первый сумматор, к первому и второму вхоДПМ КОТОРОГО Ш>ДКгпО !01!1 I СООтВЕтетВСННО

llcpBbIH Олок формпров!1 пня х стаВкп и Олок с О.", a с О В а и и я,;1 О Г11 ч с с 1 и и 0;1 О 1, к О В х Оду к Оторого подключен выход второго сумматора, при этом первый и второй входы последнего

25 сосд1шепы ссотвстствсппо с переключателем и вторым блоком формирова1:пя уставки, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно спаожсIIO релейным элементом, а также первым и вторым блоками

50 определения модуля, причем выход дифферспIJH370p3 черсз псрВый О,!Ок ОИ1зсдслспия модуля соединен со входом блока согласования, второй блок опредслсния модуля подключен к третьему входу первого сумматора, выход коЗ5 торого чсрсз рслсйный элемент сосдипсп со

ВхОдОм псрск:110чатсля.

И с т 0 ! и и и и и ф 0 Р м а ц и и, 11 P H H H T 1>I 0 во внимание прн экспсртпзс

1. Лвторскос свидетельство СССР л"а 451983, -1О кл. I.1 05В 13, 02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР М43б328, кл. G 05В 13, 02, 1972, 3. Теория систем с переменной структурой.

Под ред. С. В. Емельянова. М., «Наука», 1970, 45 с. 110- — 112.