RU2012030C1 - System of automatic regulation for objects with delayed operations - Google Patents
System of automatic regulation for objects with delayed operations Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012030C1 RU2012030C1 SU4760078A RU2012030C1 RU 2012030 C1 RU2012030 C1 RU 2012030C1 SU 4760078 A SU4760078 A SU 4760078A RU 2012030 C1 RU2012030 C1 RU 2012030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- adder
- output
- delay
- objects
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматического управления технологическими процессами и может быть использовано для управления процессами, содержащими транспортное запаздывание, преимущественно в объектах управления, содержащих кроме звена транспортного запаздывания инерционное звено высокого порядка, а также в случаях, когда динамическая погрешность измерителя существенно сказывается на качестве регулирования. The invention relates to the field of automatic control of technological processes and can be used to control processes containing transport delay, mainly in control objects containing, in addition to the transport delay link, a high-order inertial link, as well as in cases when the dynamic error of the meter significantly affects the quality of regulation.
Известны регуляторы, использующие знание динамики объекта управления и блок задержки на время транспортного запаздывания, например упредитель Смита [1] , использующий прямую модель объекта без запаздывания и блок задержки. С помощью упредителя Смита удается получить лучшее качество регулирования, чем при использовании типовых промышленных ПИД-регуляторов. Однако такое качество регулирования часто оказывается недостаточным. Known regulators that use knowledge of the dynamics of the control object and the delay unit for the time of transport delay, for example, the Smith predictor [1], using a direct model of the object without delay and the delay unit. Using the Smith predictor, it is possible to obtain a better control quality than using typical industrial PID controllers. However, this quality of regulation is often insufficient.
Несколько выше точность регулирования можно получить, используя регулятор Ресвика [2] , являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению. Регулятор Ресвика использует обратную динамическую модель инерционной части объекта управления и блок задержки на время чистого запаздывания. Система автоматического управления с использованием регулятора Ресвика включает последовательно соединенные первый сумматор, блок обратной модели объекта, второй сумматор и объект управления, а также блок задержки, вход которого соединен с входом объекта управления. Однако точность регулирования в такой системе и устойчивость могут сильно снизиться, если объект управления имеет большой порядок инерционности, а измеритель - существенную динамическую погрешность. A slightly higher accuracy of regulation can be obtained using the Resvik regulator [2], which is the closest to the proposed technical solution. The Resvik controller uses the inverse dynamic model of the inertial part of the control object and a delay unit for the time of pure delay. The automatic control system using the Resvik controller includes a series-connected first adder, an inverse object model unit, a second adder and a control object, as well as a delay unit whose input is connected to the input of the control object. However, the accuracy of regulation in such a system and stability can be greatly reduced if the control object has a large order of inertia, and the meter has a significant dynamic error.
Целью изобретения является повышение точности регулирования и устойчивости системы, уменьшение ее восприимчивости к случайной погрешности измерителя. The aim of the invention is to increase the accuracy of regulation and stability of the system, reducing its susceptibility to random meter error.
Цель достигается тем, что в систему автоматического регулирования для объектов с запаздыванием, содержащую последовательно соединенные первый сумматор, блок обратной модели объекта, второй сумматор, а также блок задержки, вход которого соединен с входом объекта управления, а выход - с положительным входом второго сумматора, введен элемент с дробно-рациональной передаточной функцией, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход - к входам блока задержки и объекта управления. The goal is achieved by the fact that in the automatic control system for objects with delay, containing in series the first adder, the inverse model unit of the object, the second adder, as well as the delay unit, the input of which is connected to the input of the control object, and the output - with the positive input of the second adder, an element with a rational transfer function has been introduced, the input of which is connected to the output of the second adder, and the output to the inputs of the delay unit and the control object.
Элемент с дробно-рациональной передаточной функцией может представлять собой комбинацию типовых звеньев, определяемую характером объекта, входных возмущений и случайной составляющей погрешности измерителя. Такой элемент позволяет наилучшим образом выделить и предсказать полезный сигнал на фоне шума. An element with a fractional rational transfer function can be a combination of typical links, determined by the nature of the object, input disturbances, and the random component of the meter error. Such an element makes it possible to best isolate and predict a useful signal against a background of noise.
Хотя использование элементов с дробно-рациональной передаточной функцией в системах автоматического регулирования известно, однако в системах автоматического управления для объектов, содержащих транспортное запаздывание, такие элементы ранее не применялись. Поэтому предлагаемое техническое решение обладает "Новизной" и "Существенными отличиями" по сравнению с известными. Although the use of elements with fractional rational transfer function in automatic control systems is known, however, in automatic control systems for objects containing transport delay, such elements have not been previously applied. Therefore, the proposed technical solution has "Novelty" and "Significant differences" in comparison with the known.
На чертеже показана блок-схема системы автоматического регулирования для объектов, содержащих транспортное запаздывание. The drawing shows a block diagram of an automatic control system for objects containing transport lag.
Она включает последовательно соединенные первый сумматор 1, блок 2 обратной модели инерционной части объекта 5 управления, второй сумматор 3, корректирующее звено 4 с дробно-рациональной передаточной функцией, а также блок 6 задержки на время транспортного запаздывания объекта. Вход блока задержки соединен с выходом корректирующего звена с дробно-рациональной передаточной функцией, а выход - с положительным входом второго сумматора. It includes series-connected the first adder 1, block 2 of the inverse model of the inertial part of the control object 5, the second adder 3, the corrective link 4 with fractional rational transfer function, as well as the delay unit 6 for the time of the transport delay of the object. The input of the delay unit is connected to the output of the corrective link with a fractional rational transfer function, and the output to the positive input of the second adder.
Система автоматического регулирования функционирует следующим образом. The automatic control system operates as follows.
В качестве объекта управления взят инерционный объект первого порядка с постоянной времени То = 2 мин и временем чистого запаздывания τ = 2 мин. На вход объекта подают "белый шум" с интенсивностью S10 = 100. Спектральную плотность случайной погрешности измерителя задают в виде
S2(ω) = , где S20 = 1, Т1 = 0,5 мин - константы.The control object is a first-order inertial object with a time constant Т о = 2 min and a pure delay time τ = 2 min. At the input of the object serves "white noise" with an intensity of S 10 = 100. The spectral density of the random error of the meter is set in the form
S 2 (ω) = where S 20 = 1, T 1 = 0.5 min are constants.
Наилучшая передаточная функция корректирующего звена 4 имеет вид
F(P) = K, где T = - постоянная времени;
K = e-τ/T° - коэффициент усиления;
При описанных условиях Т = 0,54 мин, К = 0,22. Дисперсия отклонения выходной координаты системы от заданного значения составляет 69,9.The best transfer function of the corrective link 4 has the form
F (P) = K where T = - time constant;
K = e- τ / T ° - gain;
Under the described conditions, T = 0.54 min, K = 0.22. The dispersion of the deviation of the output coordinate of the system from the set value is 69.9.
Если использовать при тех же условиях регулятора Ресвика (прототип), то при наилучшей его настройке дисперсия оказывается равной 80,8. If you use the Resvik controller (prototype) under the same conditions, then with its best setting, the dispersion is equal to 80.8.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить более высокую точность регулирования по сравнению с прототипом, а именно повысить точность на 15% , при этом устойчивость регулирования также возрастает. Thus, the proposed technical solution allows to obtain a higher accuracy of regulation compared to the prototype, namely to increase the accuracy by 15%, while the stability of regulation also increases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4760078 RU2012030C1 (en) | 1989-10-10 | 1989-10-10 | System of automatic regulation for objects with delayed operations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4760078 RU2012030C1 (en) | 1989-10-10 | 1989-10-10 | System of automatic regulation for objects with delayed operations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012030C1 true RU2012030C1 (en) | 1994-04-30 |
Family
ID=21480069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4760078 RU2012030C1 (en) | 1989-10-10 | 1989-10-10 | System of automatic regulation for objects with delayed operations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2012030C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174480U1 (en) * | 2015-07-06 | 2017-10-16 | Михаил Леонидович Лазаренко | REGULATOR |
-
1989
- 1989-10-10 RU SU4760078 patent/RU2012030C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174480U1 (en) * | 2015-07-06 | 2017-10-16 | Михаил Леонидович Лазаренко | REGULATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2012030C1 (en) | System of automatic regulation for objects with delayed operations | |
JPS5636701A (en) | Pi or pid regulator | |
RU2282883C1 (en) | Self-adjusting control system for astatic objects with control delay | |
SU1174909A1 (en) | Device for controlling two connected parameters | |
SU1200241A1 (en) | Control system for object with time lag | |
SU1239686A1 (en) | Control system for objects with delaying | |
JPS6073701A (en) | Integration control type optimum follow-up controller | |
SU460529A1 (en) | Variable adaptive controller | |
JPS56153406A (en) | State estimating system for plant | |
JP2521259B2 (en) | Control system complement device | |
JPH01279304A (en) | Integral proportion compensator for servo control system | |
RU2204857C1 (en) | Automatic control system for delayed objects | |
SU1126927A1 (en) | Control system having coordinate-parameter feedback | |
SU1383295A1 (en) | Device for controlling objects with delay | |
SU1674060A1 (en) | Control system | |
RU2012033C1 (en) | Computing device for digital proportional lead-lag regulator | |
SU1092461A2 (en) | Control system | |
SU1029153A2 (en) | Device for heating control | |
RU2105341C1 (en) | Optimal regulator | |
RU2230351C2 (en) | Adaptive control system | |
SU1341616A1 (en) | Automatic control system | |
JPS58140807A (en) | Controller with automatic control mechanism of integral limiter | |
JPH0519806A (en) | Interpolative feedback type controller | |
SU467323A1 (en) | Device for adjusting the parameters of the controller | |
SU746414A1 (en) | Adaptive regulator |