Система автоматического управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву -h -591821 (22) Заявлено 010679 (21) 2777942/18-24 (51)hA КП с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 05 В 17/02

Госудвретаеиимй комитет ссср по деаам мзобретеимй и открытий

Опубликовано 230481. Бюллетень МЗ 15 (5З) УД С 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 230481 (72) Авторы изобретения

Е. A. Сухарев и ф. М. Кострюков (71) Заявитель с (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управления и может найти применение при управлении объектами с переменными параметрами и неконтролируемыми возмущениями.

По основному авт.св. 9591821 известна система автоматического управления, содержащая модель объекта управления и последовательно соединенные первый сумматор, регулятср и второй сумматор, выход которого соединен со входом объекта управления, выход которого соединен с одним из входов первого сумматора, и последовательно соединенные. третий сумматор, блок задержки, обратную модель объекта управления и четвертый сумматор, вход которого соединен с выходом регулятора, а выход - через модель объекта регулирования с одним из входов 20 третьего сумматора, другой вход которого соединен с выходом объекта управления, выход обратной модели объекта управления соединен с одним иэ входов второго сумматора (11-.

Цель изобретения — расширение области устойчивости системы.

Поставленная цель достигается тем, что в систему введено корректи- рукщее устройство, через которое вы- 30 ход обратной эталонной модели соединен со вторыми входами второго и четвертого сумматоров.

На Фиг. 1 представлена блок-схема системы, на фиг. 2 - граф разомкну- той система на фиг. 3 и 4 - ампли» тудно-фаэовые характеристики.

Схема содержит первый сумматор 1, объект 2 управления, регулятор 3, второй сумматор 4, обратную эталонную модель 5, блок б задержки, третий сумматор 7, эталонную модель 8, четвертый сумматор 9; корректирующее устройство 10, воэмущакщее воздействие 1:< и У, входное воздействие у

Зпйэ выходное воздействие

Граф разомкнутой системы (фиг.2) содержит передаточную функцию Wp регулятора 3, передаточную функцию

Чо объекта 2 управления, передаточную функцию M обратной модели, передаточную фуйкцию М< корректирукщего устройства 10, передаточную функцию

1 блока. б задержки, интервал Л времени задержки.

Система работает следующим образом.

Задающее воздействие поступает на вход сумматора 1, на второй вход которого поступает инвертированный сигнал с выхода объекта управления 2.

824142

Сигнал, полученный на выходе суммато.ра 1„поступает на вход регулятора

3. C выхода регулятора 3 управляющее воздействие поступает на вход сумматора 4, на второй вход сумматора 4 через корректирующее устройство 10 5 подается выходной сигнал обратной эталонной модели 5. На вход обратной. эталонной модели 5 поступает сигнал с выхода блока б задержки. На вход блока 6 задержки сигнал подается с выхода сумматора 7. На первый вход сумматора 7 подается сигнал с выхода объекта 2 управления, а на второй вход - с выхода эталонной модели 8 объекта управления. На вход эталонной модели 8 объекта управления сиг- 15 нал поступает с выхода сумматора 9.

На первый вход сумматора 9 поступает сигнал с выхода регулятора 3, а второй. вход с выхода корректирующего устройства 10. На вход объекта 2 . 20 управления поступает возмущающее воз- " действие и сигнал с выхода сумматора 4.

Разомкнем исходную систему управления .в цепи обратной эталонной модели 5 объекта управления. Граф разомкнутой системы имеет вид, изображенный на фиг.2.

Выражение для передаточной функции полученной системы. можно записать следукщим образом (м 1" о1е

Ф

° °

+мl" + o р1

Пусть передаточная, функция объек- 35 та управления 2 и эталонной модели 8 имеет вид

Ко м

ЧЧО о м м >

ll к

Mì=mKî,пi >О>

QJA 4 QÎ кап

К

Ч" Р p ci

50 формула изобретения

Система автоматического управления по авт.св. 9591821, о т л и ч аю щ. а я с я тем, что, с целью расширения области устойчивости системы, в нее введено корректирукщее устройство, через которое выход обратной эталонной модели соединен со вторыми входами второго и четвертого сум60 маторов. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9591821, кл. О 05 В 17/02, 12.01.77

65 (прототип). где

Где gO o в

0 „-<+a. р ."++a, p,Qм i) амр амpê

Рассмотрим случай,. когда. эталонная модель 8 по структуре не совпадает с объектом 2 управления и выполняются условия

Й (+д р+,„+Qop, Йп+ ) Тогда, учитывая (2) — (5), выражение (11 можно представить в виде о -Ph та -О pa„e

%= к

mQ pQ„iê„ê„éc

Из анализ а выражения (б) следует, что соответствующая частотная функция системы при, = 0 будет принимать значение И()I О

14) 0 а при (d ao

1ЧЧЙ4- .

Качественное поведение амплитудно-фаз свой характеристики (ACX).> для наиболее неблагоприятного случая изображено на фиг.2,. где

u ) l ™ЕЧ (1я),Ч(ь)1 = t щ М/(j ).

Причем фиг.3а соответствует:.случаю когда в < 1, а фиг.3б — случаю, когда mp1.

ACX может охватывать точку с координатами (-1, О), что соответствует неустойчивости замкнутой системы.

При введении в систему управления последовательно с блОком 5 обратной эталонной модели (фиг. 1) корректирующего устройства с передаточной функцией К к "к"

gK ккй1, Q" =1 а"„р+...+a р, 3 c n-к, выражение для передаточной функции разомкнутой системы принимает вид (" n ) к) Р(и кое Go„(р0 „ +к„к я 1яч о р с

g этом. случае соответствующая ,частотная характеристика удовлетворяет условию

<« m i (j ) 1-о. (йчоо

Таким образом, система управления с корректирующим устройством 10 имеет меньшую чувствительность к высокочастотным возмущениям, приложенным к выходу объекта управления.

Кроме того, выбором параметров корректирующего устройства 10 можно так изменить амплитудно-фазовую характеристику системы, чтобы она не охватывала точку с координатами (-1,0) (фиг.4), т. е. обеспечить устойчивость соответствующей замкнутой . системы.