Устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления

 

г З Й

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И ИЕ

ИЗОБРЕТЕН И (11) 577546

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид,-ву (22) Заявлено 19.09.75 (21) 2173203/24 с присоединением заявки № (23) Приорите-. (43) Опублик .вано 25. 10.77. Бюллетень М 39 (45) Дата опубликования описания 10.11.77 (51) М. Кл.

Ст 06 С 7/66 бщщаРатааннь и наинтат

Ваввта 1аннктроа СССР па даик хааарианнй н атнрктнй (53) У ДК68 1. 335

<088.8} (72) Авторы изобретения

В. Т, Багринцев и Л. P. Лехциер

Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогашенкю и брикетированию углей "УкрНИИуглеобогашение (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области технической кибернетики и может быть использовано при синтезе экстремальных и много кстремальных самонастраивакицихся систем управления.

Известно устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления, содержащее магнитный усилитель с дополнительными обмотками 11}

Наиболее близким по технической сущности является устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления 12), содержащее магнитный усилитель, одна из обмоток управления которого соединена с первым выходом генератора случайных сигналов, другие обмотки управления магнитного усилителя подключены соответственно к выходам блока задания начальных условий и блока управления, блок смещения ординат и мостовой выпрямитель.

Недостатком известных устройств является то, что они позволяют моделировать одноэкстремальные объекты управления, т.е. получать одноэкстремальную характеристику и исследовать только алгоритмы поиска экстремума одноэкстремальных самонастраивающихся систем управления.

Пель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в устройство введен дополнительный магнитный усилитель, параллельно первой рабочей обмотке которого включен блок смещения ординат, а последовательно с ней соединена одна рабочая обмотка основного магнитного усилителя, другая рабочая обмотка которого через мостовой выпрямитель соединена со второй рабочей обмоткой дополнительного магнитного усилителя, один вывод обмотки управления которого подключен к одной обмотке управления основного магнитного усилителя, а другой вывод — со вторым выходом гене ратора случайных сигналов.

На фиг. дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривые экстремальных характеристик.

Устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления содержит два магнитных усилителя

1 и 2.

Рабочие обмотки магнитных усилителей состоят из отдельных секций, соединенных следующим образом. Секции первичной и вторичной рабочих обмоток 3, 4 магнитного усилителя

1 соединены встречно, секции первичной рабочей обмотки 5 магнитного усилителя 2 соединены согласно, а вторичной рабочей обмотки 6--.

25 встречно. 11ервичные рабочие обмотки 3, 5 обоМ

IIIII

Формула изобретения их магнитных усилителей включены на нстачник переменного тока (25 В) и соединены по-. следовательно между собой через балластный резистор 7. Рабочая обмотка 5 магнитного усилителя 2 и блок смещения ординат 8 включены параллельно.

Вторичные рабочие обмотки 4, 6 обоих магнитных усилителей соединены последовательно и встречно через мостовой выпрямитель 9 и нагрузочный резистор 10, который служит выходом устройства. Блок управления I! включен на обмотку управления 12 магнитного усилителя I. Блок задании начальных условий 13 включен на обмотку управления 14 магнитного усилителя 1. 1 енерато1з случайных

15 включен на последовательно соединенные обмотки управления 16 v 17 обоих магнитных усилителей.

Магнитный усилитель I служит одновременно дросселем насыщения и трансформатором и имеет экстремальную статическую характеристику y< — — f(7) с экстремумом-максимумом (кривая i см. фиг. -2), где и — выходная величина магнитного усилителя 1 (напряжение вторичной рабочей обмотки 4), Х вЂ” управляющее воздействие блока упрдвления 11.

Магнитный усийитель 2 случ<ит,трансформатором, в котором напряжение первичной рабочей обмотки 5 зависит от изменения индуктивности рабочей обмотки 3 магнитного усилителя I. Экстремальная статическая характе,ристика y = f (У) имеет экстремум-минимум (кривая 2 см. фиг. 2), где и — - выходная величина магнитного усилителя 2 (напряжение вторичной рабочей обмотки 6), Х вЂ” управляюгцее воздействие блока управления !1.

Устройство работает следующим образом.

При увеличении управляющего воздействия на обмотку управления 12 основного магнитного усилителя I увеличивается насыгценне его сердечников, уменьшается индуктивность рабочих обмоток 3 и 4. Это приводит к перераспределению напряжения питания между последовательно соединенными обмоткой 3, балластным резистором 7 и рабочей обмоткой 5 магнитного усилителя 2, т.е. уменьшение индуктивности обмотки 3 магнитного усилителя 1 приводит к уменьшению падения напряжения на ней, h величению напряжения на обмотке 5 магнитого усилителя 2 и наоборот.

Напряжение обмотки 3 трансформируется также в обмотку 4, изменение напряжения которой происходит по кривой 1 (см. фиг. 2).

В магнитном усилителе 2 увеличение напряжения первичной рабочей обмотки 5 приводит к увеличению напряжения на вторичной рабочей обмотке 6, напряжение которой изменяется по кривой 2 (см. фиг. 2). Напряжения двух вторичных обмоток 4 и 6, соединенных последовательно н встречно, суммируютсяя на выходном нагрузочном резисторе 10, результирующее напряжение которого изменяется по многоэкстремальной характерйстике (кривая 3 см. фиг. 2) при изменении, управляющего воздействия в пределах— х .„ ;; X (х .„

Блок смещения ординат 8, включенный па раллельно рабочей обмотке 5 магнитного усилителя 2, служит для изменении падения напряжения на ней, а следовательно, и для изменения напряжения на обмотке 6. При уменьшении сопротивления блока смещения ординат 8 кривая 2 (см. фиг. 2) смещается по оси ординат вниз ближе к оси абсцисс, а ее ветви ВД и BE спрямляются; в пределе кривая 2 совмещается с осью абсцисс. При этом результирующая кривая 3 также будет смещаться и деформироваться, принимая вид одноэкстремальной кривой тина 1.

При увеличении сопротивления блока смещенич ординат 8 шунтирующее действие е о уменьшается, а следовательно, повышается на пряжение на обмотке 6, т.е. кривая 2 смещается по оси ординат вверх, а результирующая крчвая "-..деформируется,и смещается вниз.

Для задания начальных условий положения многоэкстремальной характеристики служит блок задания начальных условий 13, выход которого включен иа обмотку управления 14 магнитного усилителя I. Действие сигнала блока задания начальных условий 13 на устройство аналогично действию управляющего сигнала блока управления I I.

Генератор случайных сигналов 15, включенный на обмотки управления 16, 17 обоих магнитных усилителей, осуществляет дрейф статической характеристики устройства вдоль оси абсцисс.

Устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления, благодаря введению новых элементов и связей, обладает более широкими функциональныMH во" можностями — — обеспечивает возможность получения многоэкстремальной характеристики.

Устройство для моделирования экстремальных характеристик систем автоматического управления, содержащее магнитный усилитель, одна из обмоток управления которого соединена с первым выходом генератора случайных сигналов, другие обмотки управления магнитного усилителя подключены соответственно к выходам блока задания начальных условий и блока управления, блок смещения ординат и мостовой выпрямитель, отличиюшееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введен дополнительный магнитный усилитель, параллельно первой рабочей обмотке которого включен блок смещения ординат, а последовательно с ией соединена одна рабочая обмотка основного магнитного усилителя, другая рабочая обмотка которого через мостовой выпрямитель соединена со второй рабочей обмоткой дополнительного магнит-. ного усилителя, один вывод обмотки управле577546

ЦЯИИПИ Заказ 4187/37 Тираж 8!8 Подцасиоа

Филиал ППП «Патеатэ, г. Ужгород, ул. Проектиая, 4 !ня которого подключен к одной обмотке управ"ления основного магнитного усилителя, а другой вывод — со вторым выходом генератора случайных сигналов.

Источники информации принятые во внимание прн эксперти3е:

1 Ивахненко А. Г. Техническая кибернетика, Государственное издательство технической литературы, УССР, Киев, !959, с. 91 — 92, с. 100.

2. Авторское свидетельство СССР Ж 226694, кл. G 06 С 7/66, 1967.