CS275846B6 - Zapojeni pro časově optimální řízeni regulovaného systému - Google Patents

Abstract

Účelem zařízení je umožnit řízeni regu- · lovanóho systému s jednou nebo několika stavovými veličinami s lepším časovým využitím. Uvedeného účelu se dosáhne zapojením, které sestává z ovládacího bloku (2), řidiciho bloku (3), regulačního bloku (4) a n-upravovacich bloků (1.1 až 1 .n).

Description

Vynález se týká zapojení pro Časově optimální řízení regulovaného systému, např. elektrického pohonu s jednou nebo několika stavovými veličinami, jako je např, poloha, rychlost, zrychleni, první derivace zrychleni, druhá derivace zrychlení, atd.

Až dosud se k řízení elektrických pohonů používala řešeni, která byla schopna řídit jednu nebo dvě stavové veličiny, a to tak, že generovala časově optimální žádané hodnoty těchto stavových veličin. Dosud používané zapojeni je zpětnovazebního typu, kde stavové veličiny jsou generovány integračními bloky a jednotlivé jejich regulátory jsou zapojeny v kaskádě. Regulátory mají nelineární přenos, který je dán přepínací funkci. Výhodou těchto řešení je, že integrační členy nemusí pracovat v pamětovém režimu.

Nevýhodou dosavadních řešeni jsou jejich omezené možnosti s ohledem na definování konečného vektoru stavu. Jeho hodnoty, až na Jednu, byly všechny nulové. Prakticky to znamená, že řízení více stavových veličin je značně komplikované, nebo vůbec neproveditelné.

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojeni pro časově optimální řízení regulovaného systému podle vynálezu, které sestává z ovládacího bloku, řídicího bloku, regulačního bloku a nejméně jednoho upravovacího bloku.

Podstatou zapojení podle vynálezu je to, že první řídicí vstupy-výstupy řídicího bloku a regulačního bloku jsou paralelně spojeny s výstupem prvního upravovacího bloku a integračním vstupem druhého upravovacího bloku, druhé řídicí vstupy-výstupy s výstupem druhého upravovacího bloku a integračním vstupem n-tého upravovacího bloku a n-té řídicí vstupy-výstupy s výstupem n-tého upravovacího bloku. Výstup řídicího bloku Je zapojen na řídicí vstup ovládacího bloku, jehož výstup je připojen k integračnímu vstupu prvního upravovacího bloku.

Přínos zapojeni podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje časově optimálně řídit regulované systémy s více stavovými veličinami z libovolného počátečního stavu do libovolného cílového stavu s libovolně definovanými limitními hodnotami stavových veličin. Vnitřní struktura řídicího bloku pak obsahuje přepínací funkce prvního až n-tého řádu. Tato struktura umožňuje při řízení m stavových veličin vynechat přepínací funkce Vyššího řádu než m.

Zapojení pro časově optimální řízení regulovaného systému podle vynálezu Je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na výkresu.

Zapojení podle vynálezu sestává z nejméně jednoho upravovacího bloku 1.1, 1.2 až l.n, tvořeného operačním zesilovačem s integrační vazbou, ovládacího bloku 2, což Je v daném případě trojpolohový klopný obvod, řídicího bloku 3, sestávajícího z operačních zesilovačů s nelineárními funkcemi a přepínacími obvody a regulačního bloku 4, což je v daném případě regulátor polohy s podřízeným regulátorem rychlosti a regulátorem proudu kotvy nezakresleného stejnosměrného poháněciho motoru. Jednotlivé bloky jsou pak zapojeny tak, že první řídicí vstupy-výstupy £1, cl řídicího bloku 3 a regulačního bloku 4 Jsou paralelně spojeny s výstupem prvního upravovacího bloku 1.1 a integračním vstupem a? druhého upravovaciho bloku 1.2, druhé řidiči vstupy-výstupy g2, C2» s výstupem druhého upravovacího bloku 1.2 a integračním vstupem an n-tého upravovacího bloku l.n a n-té řídicí vstupy-výstupy g_n, c_n s výstupem n-tého upravovacího bloku l.n. Hodnotové vstupy e^ až e_n a omezovači v?tupyf₁ až f_2n řídicího bloku 3 jsou pak připojeny na výstupy přísTušnýčTÍ zadávacích přistrojil v nezakreslených ovládacích pultech. Výstup řídicího bloku 3 je zapojen na řídicí vstup d ovládacího bloku 2, jehož ovládací vstupy bp b₂ Jsou spojeny s nezakresleným zdrojem konstantního napětí a výstup s integračním vsTupeTa·^ prvního upravovacího bloku 1.1.

Funkce zapojení podle vynálezu je následující. Na hodnotové vstupy θρ až e_n řídicího bloku jsou přivedeny požadované konečné hodnoty stavových veličin regulovaného systému a na omezovači vstupy f^ až f limitní hodnoty, tJ. maxima a minima stavových veličin. Na řídicí vstupy g^ až g_n~?ídicíhó bloku 3 Jsou pak přivedeny signály, odpovídající časovým průběhům stavových veličin, neboli řádanému časově optimálnímu průběhu' stavového vektoru regulačního bloku 4. Není-li např. pro n-tou stavovou proměnnou požadováno žádné ome

CS 275 846 B6 2 zeni maximální i minimální hodnoty, příslušné hodnoty na předposledním omezovacím vstupu f₂n-l ^a posledním omezovacím vstupu f_2n řídicího bloku 3 se vynechají. 3sou-li absolutní hodnoty maxima a minima např. n-té stavové veličiny shodné, zadá se pouze hodnota na poslední omezovači vstup f_2n řídicího bloku 3. Výstup řídicího bloku 3 pak ovládá pomoci řídicího vstupu d ovládací blok 2, který je napájen konstantním napětím. Výstupním signálem ovládacího bloku 2 je optimální řízeni, které ve vhodných okamžicích nabývá hodnot +1 nebo -1 nebo 0. Tento řídicí signál je přiveden na integrační vstup ai prvního upravovacího bloku 1.1 zs sériově spojených upravovačích bloků 1.1 až l.n. Výstupní signály, tj.

stavový vektor upravovačích bloků 1.1 až l.n jsou pak přivedeny jednak do řídicího bloku . 3 a jednak do regulačního bloku 4.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Zapojeni pro časově optimální řízení regulovaného systému, vyznačující se tím, že první řídicí vstupy-výstupy (gi, cj) řídicího bloku (3) a regulačního bloku (4) jsou paralelně spojeny s výstupem prvního upravovaciho bloku (1.1) a integračním vstupem (aa) druhého upravovaciho bloku (1.2), druhé řídicí vstupy-výstupy (g2, ®2) ³ výstupem druhého upravovaciho bloku (1.2) a integračnim vstupem (a_n) n-tého upravovaciho bloku (l.n) a n-té řídicí vstupy-výstupy (g_n, c_n) s výstupem n-tého upravovaciho bloku (l.n), přičemž výstup řídicího bloku (3) je zapojen na řídicí vstup (d) ovládacího bloku (2), jehož výstup je připojen k integračnímu vstupu (aj) prvního upravovaciho bloku (1.1).