Способ управления объектом

 

О П И С Л Н И Е „,,Щ)д57З

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссветскнн

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву и 703733 (22) Заявлено 06. 03. 81 (21) 3255907/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 05 В 11/00

Рпудеретееиай квинтет ьь.ь.Р во аелеи изобретений н открытий

Опубликовано 07. 10. 82. Бюллетень №37 (53) УДК 62. 50 (088. 8) Дата опубликования олисанн» 07. 10. 82 (72) Авторы изобретения

В. Н. Доценко и В. И. Иоисейченков (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может найти применение при разработке систем управления.

f1o основному авт. св. 11 703733 известен способ, согласно которому за" s поминают сигнал рассогласования в момент равенства нулю линейной комбинации сигнала рассогласования и скорости изменения рассогласования используют постоянный управляющий сиг- 1о нал, знак которого совпадает со знаком разности между сигналом рассогласования и заданной частью. запомненного сигнала рассогласования, соответ" ствующего рассоглассованию в начальный момент (1 j.

Недостаток данного способа заключается в пониженном быстродействии системы при наличии ограничения мак-„., симально допустимой скорости движения объекта, так как преждевременное прерывание режима поддержания" заданной максимальной скорости, обуслов- .

2 ленное инвертированием управляющего сигнала, приводит K многократному повторению операций по разгону до заданной скорости, поддержанию заданной скорости и торможению и, как следствие, к увеличению времени отработки системой начального рассогла. сования.

Целью изобретения является повышение быстродействия системы управления.

Поставленная цель достигается . тем, что согласно способу управле- . ния объектом вычисляют разность меж» ду текущим и запомненным сигналами рассогласования до момента достижения объектом заданной максимальной скорости движения, запоминают в укаэанный момент полученную разность и поддерживают заданную скорость с указанного момента до момента равенства сигнэла рассогласования запомненной разности.

3 964573

Использование новых операций позволяет определить длительность".интервала, в котором должен непрерывно сохраняться режим выдерживаиия заданной скорости. Начало интервала определяется моментом достижения заданной скорости, а конец интервала - траекторией, изображающей точки на фазовом портрете движе" ния объекта, приводящей ее в начало координат. S силу того, что для достаточно большого класса. объектов имеет место практическая симметрия траекторий при разных знаках управдяющего сигнала, начало и конец ре жима поддержания заданной скорости определяется приращением рассогласования пройденного объектом до момента достижения заданной скорос.ти.

В качестве примера рассмотрим объект управления, описываемый уравнением х = u где x - вторая производная по времени от рассогласования; 2S

u - управляющее воздействие, принимающее значения + u o.

Если в некоторый момент времени

t = йо, который примем за начальный, имеем начальные рассогласование Хо 0 и скорость Х, то в общем случае линейная комбийация сигнала рассогласования и скорости его изменения не равна нулю. В этом случае запоминают сигнал рассогласования X5- =Хо, соответствующий начальному, и прикладыва«35 ют к объекту управляющее воздействие, равное

u - Ооэign (х Ыхз).

40 где sigA{4) — операция выделения знака выражения в скобках; х - сигнал рассогласования в момент времени

45 д - параметр настроики; х - запомненный сигнал рас.

3 согласования.

Под действием управляющего сигнала объект приходит в движение, при этом вычисляют разность между теку50 щим и запомненным сигналами рассогла

J сования д = х - хЗдо момента СС„, когда скорость движения объекта достигнет заданной максимальной величины х =х, 5S

В этот момент времени запоминают полученную разность и переводят управляющее устройство в режим поддерф жания заданной скорости движения объекта, например обнулив управляющий сигнал, В процессе поддержания заданной скорости сравнивают текущий сигнал рассогласования с запомненной разностью и в момент их равен" ства х д выключают режим поддержания заданной скорости и снова прикладывают управляющее воздействие

О о,рхдп (x -о ха)

S процессе управления может выполниться условие равенства нулю указанной линейной комбинации, S этом случае производят коррекцию за.помненного сигнала рассогласования путем запоминания текущего рассогласования х = x, соответствующего моменту обращения в нуль указанной линейной комбинации. При соответствующем выборе параметра настройки

eL система управления переводит

1объект из начального положения х,хо в положение x=O, х=О за минимальное время.

На фиг. 1 приведен типовой фазовый портрет движения (t0- начальный момент времени; t время включения режима поддержания заданной скорос» ти; tg- время достижения начала коор« динат); на фиг. 2 - пример выполнения предлагаемого способа в системе управления объектом.

Сигнал о величине перемещения объекта 1 вырабатывается в датчике 2 и поступает s сумматор 3, на второй вход которого подают сигнал, соответствующий требуемому положению объекта 1, Полученный сигнал рассогласования поступает в усилитель 4, сумматоры 5-7, дифференцирующий фильтр 8 и через управляемый ключ 9 - в запоминающее устройство 10. Сигнал из дифференцирующего фильтра 8 усиливается в усилителе .11 и складывается в сумматоре

12 с выходным сигналом усилителя 4.

Суммарный сигнал попадает в нуль-орган 13, выходной сигнал которого управляет состоянием управляемого ключа 9. Сигнал из запоминающего устройства 10 поступает в усилитель 14 и сумматор 6. Сигнал из усилителя 14 в сумматоре 5 суммируется с сигналом рассогласования и поступает в сигнумреле 15, где вырабатывается управляющий сигнал. Этот сигнал через управляемый ключ 16 подают в объект 1.

Сигнал иэ дифференцирующего фильтра

8 поступает в пороговое устройство

17, где текущая величина скорости

5 9645 изменения рассогласования сравнива- ется с дрпустимой и вырабатывается сигнал для перехода системы управления в режим поддержания заданной скорости движения. По,этому сигналу 5 разрывается цепь подачи управляющего сигнала путем изменения состояния управляемых ключей 16 и 18, в результате чего в запоминающем устройстве !

9 сохраняется величина разности между текущим рассогласованием и запомненным рассогласованием, хранящемся в запоминающем устройстве

10 на момент достижения объектом 1 заданной скорости. В нуль-органе 20 вырабатывается сигнал для замыкания цепи прохождения управляющего сигнала на объект 1 при выполнении условия равенства запомненной разности в запоминающем устройстве:19 с вели- 20 чиной рассогласования.

Экспериментальная проверка пока- . зывает, что по сравнению с известным техническим решением, предложенный способ обеспечивает повышение И

73 6 ,,быстродействия системы управления с заданной максимальной скоростью движения объекта в среднем на 303.

Формула изобретения

Способ управления объектом по авт. св. М 703773, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, вычисляют разность между текущим и запомненным сигналами- рассог-. ласования до момента достижения объектом заданйой максимальной скорости движения, запоминают в указанный момент полученную разность и поддер, живают заданную скорость с укаэанного момента до момента равенства сигнала рассогласования запомненной разности.

1

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Явторское. свидетельство СССР !! 703773, кл. G 05 В 11/00, 1976 (прототип).

964573

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

Ф»»ФЕ 4» Ь4Ф»4, 6НИИПИ

Тираж 9I4

Заказ 7627/26

Подписное