Система автоматического регулирования
Союз Советских
Социалистических Республик
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ф 1 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 03 10 75 (21) 2180270/24 (5! )М. Кл. G 05 В 17/00 с присоединением заявки,%— Госуаарстввииый комитет (28} Приоритет— до делам изобретений и открытий Опубликовано 25.03.80 - Бюллетень J% 11 Дата опубликования описания 25.03.80 (53) Уд)(621.3 (088.8) (72) Автор . изобретения В. С. Закс (7I) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в качестве прецизионного регулятора или измерителя в различного рода установках и приборах циклического действия с повторяющимся харак тером возмущений, например, в станках с программным управлением. Известна следящая система, содержащая последовательно включенные датчик рассогласования, усилитель, сглаживающий фильтр и объект регулирования 11). Недостаток системы — относительно низкая точность регулирования в каждом цикле, обусловленная инерционностью следящей системы и ограниченностью ее коэффициента регулирования. Известна система автоматического регулирования, содержащая измеритель рассогласования, выход которого через усилитель подключен ко входу сглаживающего фильтра, объект регулирования, вход которого подсодеинен к выходу исполнительного устройства. датчик обратной связи, связанный с объектом регулирования, программное устройство, при этом входы измерителя рассогласования подключены к выходам программного устройства и датчика обратной связи (2). В системах этого типа заранее известные компоненты входного сигнала компенсируются с помощью програм5 много устройства, что позволяет несколько повысить точность слежения, так как при этом уменьшается требуемый динамический диапазон управляющих сигналов. то Недостаток устройства заключается в том, что вследствие погрешностей программного устройства и возможных медленных изменений от цикла к циклу свойств входного сигнала точность такой следящей системы остается не15 высокой, а возможности ее применения ограничиваются выбранной программой регулирования. Цель изобретения — повышение точности регулирования в циклическом режиме с повторяющимся характером возмущений. Цель достигается тем, что система содержит сумматор, два двухпозиционных переключателя, два блока записи — воспроизведения информации и таймерное устройство, при этом вхоцы сум3 72351 матора подключены к выходам первого двухпозиционного переключателя и сглаживающего фильтра, а выход — ко входам исполнительного устройства и второго двухпозиционного переключателя, выходы которого подсоединены ко входам блоков записи-воспроизведения информации, выходов блоков записи-воспроизведения информации связаны со входами первого двухпозиционного переключателя, а выходы таймерного устройства подключены к управля- 10 ющим входам двухпозиционных переключателей и блоков записи-воспроизведения информации. На чертеже представлена структурная схема предлагаемой системы. Предлагаемая система содержит измеритель 1 рассогласования, усилитель 2, сглаживающий фильтр 3, сумматор 4, первый двухпозиционный переключатель 5, первый 6 и второй 7 2о идентичные блоки записи — воспроизведения информации, второй двухпозиционный переключатель 8, исполнительное устройство 9, таймерное устройство 10, объект регулирования 11, датчик обратной связи 12, программное устрой- 25 ство 13. Система работает следующим образом. На вход измерителя 1 рассогласования поступает с программного устройства управляющее воздействие, изменение которого во вре- щ мени в течение цикла строго повторяется от цикла к циклу. Образующаяся на выходе измерителя рассогласования разность текущего значения выходного параметра объекта регулирования и управляющего воздействия поступает на вход усилителя 2, а с выхода усилителя через сглаживающий фильтр 3 — на один из входов сумматора 4. Выходной сигнал сумматора 4 подается на вход исполнительного устройства 9 и одновременно, через двухпоэицион- 40 ный переключатель 8, на вход одного из блоков (например, блока 6) записи — воспроизведения информации, находящегося в режиме записи информации. На второй вход сумматора 4 через двухпозиционный переключатель 5 поступает выходной сигнал блока 7 записи — воспроизведения информации, находящегося в режиме воспроизведения информации. Рассмотрим эволюцию процесса регулирования в такой следящей системе от цикла к циклу о Перед началом первого цикла двухпозиционные переключатели 5 и 8 находятся в положениях, изображенных на чертеже, а в блоках записи — воспроизведения информации б и 7 от- сутствует какая-либо записанная информация. По команде таймерного устройства 10 (начало первого цикла) одновременно происходит подача управляющего воздействия с выхода программного устройства 13, переключение двухпозиционных переключателей 5 и 8 в другие положения, перевод блока 6 записи — воспроизведения информации иэ режима "запись" в режим 1 воспроизведение", а блока 7 — иэ режима "воспроизведение" в режим "запись". Поскольку записанная информация в блоке 6 записи — воспроизведения информации отсутствует, на второй вход сумматора 4 сигнал не поступает и регулирование в системе происходит по известной схеме в соответствии с управляющим воздействием, и возмущениями, возникающими в объекте регулирования. Одновременно весь процесс регулирования с выхода сумматора 4 записывается в блоке 7 записи— воспроизведения информации, но эта информация в нервом цикле не используется. В момент начала второго цикла по команде таймерного устройства снова происходит подача на вход измерителя 1 рассогласования управляющего воздействия, совершенно идентичного тому, которое использовалось в предыдущем цикле. Одновременно происходит переключение переключателей 5 и 8 и смена режимов в блоках 6 и 7 записи — воспроизведения информации. Теперь на втором входе сумматора 4 имеется сигнал, характеризующий процесс управления объектом регулирования на предыдущем цикле. В связи с Т0М что на каждом нОВОм цикле объект регулирования оказывается в одикаковых внешних физических условиях, возмущающее.воздействие в объекте регулирования протекает во времени практически так же, как и возмущающее воздействие на первом цикле. Поскольку информация о процессе регулирования на первом цикле используется на втором цикле, динамический диапазон выходных сигналов измерителя рассогласования уменылается. Так как коэффициент регулирования в системе остался тем же, точность регулирования на втором цикле оказывается вы ше. Одновременно с вышеописанным процессом регулирования на втором цикле снова происходит зались процесса регулирования с выхода сумматора 4, но теперь уже в блоке 6 записи— воспроизведения информапии. Эта информация будет использоваться в третьем цикле и так далее. Таким Образом, от цикла к циклу происходит улучшение точности регулирования за счет использования набранного системой "опыта" регулирования в предыдущих циклах. При использовании такой системы регулирования с другим объектом регулирования, где повторяющиеся возмущающие воздействия протекают во времени по другому закону, никаких изменений в системе не требуется. Благо723510 Система автоматического регулирования, содержащая измеритель рассогласования, выход 25 которого через усилитель подключен ко входу сглаживающего фильтра, объект регулирования, вход которого подсоединен к выходу исполнительного устройства, датчик обратной связи, связанный с объектом регулирования, програмЦНИИПИ Заказ 925/12 Тираж 956 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 даря наличию блоков записи †воспроизведен информации, система как бы "приспосаблива - >Э ется к тому характеру повторяющихся возмущений, который имеет место в новом Объекте регулирования, и становится, в известном смысле, универсальной. Использование новых элементов — сумматора, двухпозиционных переключателей, блоков записи — воспроизведения информации и таймерного устройства в циклическом режиме с повторяющимися возмущениями выгодно отличает предлагаемую следящую систему от известной более высокой точность регулирования, улучшающейся от цикла к циклу. В то же время "приспосабливающиеся" функции, приобретенные системой, позволяю-. устранить необходимость разработки следящих систем частного применения с программным противодействием повторяющимся возмущениям. Формула изобретения мное устройство, при этом входы измерителя рассогласования подключены к выходам программного устройства и датчика обратной связи, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования в циклическом режиме с повторяющимся характером возмущений, система содержит сумматор, два двухпозиционных переключателя, два блока записи— воспроизведения информации и таймерное устройство, при этом входы сумматора подключены к выходам первого двухпозиционного переключателя и сглаживающего фильтра, а выход — ко входам исполнительного устройства и второго двухпозиционного переключателя, выходы которого подсоединены ко входам блоков записи воспроизведения информации, выходы блоков записи — воспроизведения информации связаны с входами первого двухпозиционного переключатедя, а выходы таймерного устройства подключены к управляющим входам двухпозиционных переключателей и блоков записи-воспроизведения информации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе l. Теория автоматического регулирования под ред. Солодовникова В. В. М., Машиностроение, кн. 1, 1967, с. 54. 2. Ьакут П. А. и др. Вопросы статистической теории радиолокации. М., "Сов. радио", 1964, т. 2, с. 7, (прототип}.
