Адаптивный регулятор

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>717718 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву(51)М. Кл. (22}Заявлено 10.91.78 (21) 2567473/18-24 с присоединением заявки М

G 05 B 13/02

1йвудерствеииый кекитет

CCCP

IIo лелеет изееретеиий. к етирытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень рй 7 (53) УДК, 62-50 (o88.a) Дата опубликования описания 28.02.80

С. В. Туляев, Д. М. Мебель, А. А. Славин, В, П. Ткачева, А, Г. Уланов, Ю. М. Шапиро и А. М. Шубл дзе (72) Авторы изобретения

Ордена Лейнна Институт проблем управления АН СССР и Московский завод тепловой автоматики (71) Заявителя .

Предлагаемый адаптивный регулятор

Ьтносится к аналоговым устройстваМ автоматики и может быть йспользован-. цля управления нестационарными объектамн, характеризующимися воздействием на ннх, ненаблюдаемых внешних возмуще. ний и большим диапазоном изменения характеристик. известны адаптивные регуляторы для управления нестационарными объектами, содержащие пропорциойально-интегральнодиф ерендиальный регулятор с 6локом. самонастройки коэффициента усиления (11.

Эти устройства реализуют линейный закон управления с перестраиваемым в зависимости от характеристик переход- ного процесса общим коэффвцнентом усиления.

Наиболее близким по технической r сущности к предложенному является адаптивный регулятор, содержащий последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, фильтр, дифференциатор, первый блок определения моцуля и фильтр о йеременной структуры, выход фильтра через последовательно соединенные втоI рой блок определенйя модуля н функцио нальный преобразователь соединен со вторым и третьим входами фильтра с переменной структурой, а через последовательно соединенные блок умножения и интегратор - с первым входом второго сумматора, выход блока умножения че- "

10 рез усилитель соединен со вторым вхо- . дом второго сумматора, а выход первого блока определения модуля соединен . I со вторым входбм функцйонального. ппе образователя (21.

I ° !

Недостатком этого адаптивного регу» лятора является то, что получаемое в результате самонастройки общее значение его коэффициента усиления нелинейно связано са значениями общего коэффициента усиления объекта, что приводит к уменьшению точности регулятора при .изменении общего коэффициента усилений в большом диапазоне. ! близкому к нулю.

3 .7177

Йелью изобретения является повышение точности адаптивного регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор содержит первый блок па-мяти и последовательно соединенные второй блок памяти, делитель и формирователь коэффициента усиления, первые вход и выход функционального преобразователя через первый блок памяти соединен со вторым входом делителя, а второй 1О

; выход - со вторым входом формйрователя .коэффициента усиления, третий вход которого соединен со вторым входом блока умножения и выходом формирова« теля коэффициента усиления. 15

На чертеже представлена функциональ- ная схема адаптивного регулятора.

Регулятор содержит задатчик 1, первый и второй сумматоры 2 и 3, фильтр.

4, блок 5 умножения, усилитель 6, ин- 20 тегратор 7, дифференциатор 8, первый и

"второй блоки 9 и 10 определения модуля, функциональный преобразователь 11,— фильтр 12 переменной структуры, первый и второй блоки 13 и 14 памяти, делитель 15; формирователь 16 коэффи- циента усиления.

Устройство работает следующим образом.

С помощью задатчика 1, первого сум- ЗО матора 2 и фильтра 4 из входного сигнала регулятора формируется отфильтрованный сигнал 4 ошибки, на основе которо" го в регуляторе реализуется 38К0Н управления вида 35

0 Ю = К р(Ф) Е с) Ж+ К р й) Е К) . о

При этом произведение КрЕ. формируется блоком 5 умножения, е управляющее воздействие U - усилителем 6, интегратором 7 и втор ым сумматором 3. Сиг палы !81 и !Я, полученные соответственно с помощью второго блока 10 определения модуля и последовательно соеди45 пенных дифференциатора 8 и первого бло ка 9 определения модуля, используется в цепи самонастройки Кр() . Функциональный преобразователь 11 на их основе выделяет как моменты времени t.; перемены знака функции «=!Е +р- . 1 Cp >O)-. где в и,с — постоянные коэффициенты, так и моменты времени Е.,+Т . Первый блок 13 памяти запоминает значение сигнала, поступающего в момент „co втовторого блока 10 определения модуля, а второй блок 14 памяти - сигнала, посту18 4 пающего с фильтра 12 переменной струк« туры в момент t„+7 . Выходной сигнал фильтра 12 переменной структуры отслеживает с небольшой инерционностью сигнал lE.I в промежуток времениИ;,<< 1,,а в остальное время равен значению, Сигналы с блоков памяти 13 и 14 соответственно в качестве числителя и знаменателя поступают на вход делителя 15. В формирователе 16 коэффициента усиления реализуется следующий реккурентный закон изменения

1 иРИ t - Ь. +7

W(<. Т) n-<. +T a

Ф+! \. 7 у где и — выходной сигнал делителя

15, Г - весовой коэффициент. Сигнал

K р с формирователя 1 6 коэффициента

;усиления поступает на вход блока 5 умножения.

Используемая в законе формирования функция связана зависимостью, близкой к линейной, с общим коэффициентом у1иления системы, т. е. служит его хорошим идентификатором. Таким образом, / при применении предлагаемого регулятора процесс регулирования практически не зависит от значений коэффициента усиления объекта, который может меняться в большом диапазоне. За счет этого прн управлении нестационарными объектами достигается увеличение точности его работы.

Формула, изобретения

Адаптивный регулятор, содержащий последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, фильтр, дифференциатор, первый блок оп(йделбния Модуля .и фильтр переменной структуры, выход фильтра через последовательно соединенные второй блок определения модуля и функциональный преобразователь соединен со вторым и третьим входамй фильт-, ра с переменной структурой, а через последовательно соединенные блок умножения и интегратор - с первым входом второго сумматора, выход блока умножения через усилитель соединен со вторым входом второго сумматора, а выход первого блока определения модуля соединен со вторым входом функционального пре образователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит первый блок

5 717718 6 памяти и последовательно соединенные ка умножения и выходом формирователя второй блок памяти, делитель, и форми коэффициента усиления. рователь коэффициента усиления, первые Источники информации, вход и BbIxoa функционального преобра- принятые во внимание при экспертизе зователя через первый блок памяти сое-, 5 1. Авторское свидетельство СССР динен со вторым входом делителя, а вто- Мо 436328, кл. Ci 05 В 13/02, 1974. рой выход — со вторым входом формирова- 2. Авторское свидетельство СССР теля коэффициента усиления, третий вход % 534133, кл. G 05 В 13/02, 1975 которого соединен со вторым входом бло- (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 9845/64 Тираж 956 Подписное

Филиал ППЛ "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4