Самонастраивающаяся система управ-ления

 

СОюз СО4этских

Соцналнстнчесних

Рвспублнн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЖОНУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<я 802923 (Ы}Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заяелвио 05Л279 (21) 2721746/18-24 (51)М. Кл З

G 05 В 13/02 с присоединением заявки Ио

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0702.81. Бюллетень No 5

Дата опубликования описания 070281 (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

1 .. t

Р

В. Е. Иванов, В. К. Кутузов, В. A. Иа и В. М. Хромушкин (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВРЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области самонастраивающихся систем автоматического регулирования и предназначено для стабилизации инерционб ных объектов, установленных на подвижном основании.

Известны самонастраивающиеся система, для повышения точности которых используются контуры самонастройки компенсирующих сигналов (1) и t2) .

Из известных систем наиболее близкой к изобретению по технической сущности является самонастраивающаяся система управления, содержащая блок обратной связи, вход которого соединен с выходом объекта управления, а выход — с первым входом регулятора и первым входом первого умножителя, датчик возмущающего воздействия, вход которого соединен с первым входом объекта управления, а выход — с вторым входом первого умножителя и первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход — с вторым входом регулятора, выход которого соединен с вторым входом объекта управления . (3), Целью изобретения является повышение быстродействия системы.

Достигается это тем, что в систеS ме установлены последовательно соединенные нуль-орган, второй интегратор и релейный блок, выход которого соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого через нуль-орган подключен к выходу первого умножителя.

На фиг. 1 дана блок-схема системы; на фиг. 2 - осциллограмма работы системы при некомне на

15 фиг. 3 - осциллоГраМма работы системы при перекомпенсации.

Блок-схема содержит регулятор, 1, объект управления 2, блок обратной связи 3, датчик возмущающего

20 воздействия 4, первый и второй умножители 5 и б, нуль-орган 7, первый и второй интеграторы 8 и 9, релейный блок 10, интегрирующий элемент 11, суммирующий элемент 12, Π— возмущающее воздействие, U3 — сигнал на выходе блока обратной связи, 0y — сигнал на входе нульоргана.

Система работает следующим обраЗО зом.

802923

5 I0

55

Регулятор 1 обеспечивает стабили зацию объекта управления 2 в пространстве. Выход объекта управления

2 через блох обратной связи 3 подключен к входу регулятора 1. Выходной сигнал блока обратной связи

3 поступает также на. первый вход первого умножителя 5, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный возмущающему воздействию с датчика 4 возмущающего воздействия 4. Знак сигнала на выходе первого умножителя 5 зависит от знаков сигналов укаэанных блоков. при одинаковой полярности Входных сигналов, что соответствует режиму недокомпенсации, на выходе умножи талл 5 появляется напряжение одного знака (например, положительное) .

Пои противоположной полярности входных сигналов, что имеет место при перекомпенсации, на выходе умножителя 5 появляется напряжение другого знака (например, отрицательное). Напряжение с выхода первого умножителя 5 поступает на вход нуль-органа 7, на выходе которого Формируются сигналы одного уровня, но разных знаков, которые определяются знаком выходного сигнала первого умножителя 5. Выходное напряжение нуль-органа 7 представ ляет îáîé серию импульсов напряжения, !е зависящих от- амплитуды значен:-,1й регулируемой координаты и возмущающего воздействия. КоэфФициент заполнения выходных импульсов нуль-з ".:ана 7 зависит от уровня компенс.=ции возмущающего воэдейстия и прн полной компенсации он близок к 0,5. При недокомпенсации коэФФициент заполнения увеличивается, при перекомпенсации — уменьша" ется. ГраФики изменения возмущающего воздействия и выходных сигналов блока обратной связи 4 нуль-органа показаны на Фиг. 2 и 3. Сигнал с выхода нуль-органа 7 через суммирующий элемент 12 поступает на вход интегрирующего элемента 11. Напряжение на выходе интегрирующего элемента 11 пропорционально,математическому ожиданию сигнала на его входе и, таким образом, не зависит от частоты и амплитуды возмущающего воздействия и величины регулируемой координаты.

Для увеличения быстродействия системы в начале движения она снабжена релейным блоком 10 с зоной нечувствительности и вторым интегратором 9, быстродействие которого значительно вьлае, чем у первого интегратора 8. При превышении выходным сигналом интегратора 9 величинй эоны нечувствительности релейного блока 10 на выходе последнего появляется сигнал высокого уровня того или иного знака, который через сумматор суммирующий элемент 12 поступает на вход интегрирующего элемента 11 и вызывает быстрое изменение его выходного напряжения.

Это приводит к быстрому достижению режима. полной компенсации возмущающего воздействия.

Таким образом, быстродействие предлагаемой системы на 30% выше, чем известной.

Фсрмула изобретения

Самонастраивающаяся система управления, содержащая блок обратной связи, вход которого соединен с выходом объекта управления, а выход — с первым входом регулятора и первым входом первого умножителя, датчик возмущающего воздействия, вход которого соединен с первым входом объекта управления, а выход — с вторым входом первого умножителя и первым входом второго умножителя, второй вход которого соедийен с выходом первого интегратора, а выход — с вторым входом регулятора, выход которого соединен со вторым входом объекта управления, отличающаяся тем что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлены посЛадовательно соединенные нуль-орган, второй интегратор и релейный блок, выход которого соединеí с первым входом первого интегратора, второй вход которого через нульорган подсоединен к выходу первого умножителя.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сусвалов Л.Ф. Самонастраивающиеся системы в судовой автоматике. ° Л. Судостроение, 1966, с. 6.

2. Современные методы проектиро",, вания систем автоматического управления, под ред. Б.И. Петрова. -.М.>

Машиностроение, 1967, с. 63.

3. Справочник, Самонастраивающиеся системы, под редакцией

П.И. Чинаева, Киев, „Наукова думка" 1969, с. 342-346 (прототип).

802923

Фею

Составитель Ю.Гладкрв

Текред Е. Гаврилеюко Корректор М.Шароши

Редактор Е.Гончар

Заказ 10614/60 тираж 95l . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Paymcxea наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4