RU2012030C1 - System of automatic regulation for objects with delayed operations - Google Patents

System of automatic regulation for objects with delayed operations Download PDF

Info

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
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Музыковский
К.А. Медведев
Original Assignee
Московское научно-производственное объединение "НИОПИК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московское научно-производственное объединение "НИОПИК" filed Critical Московское научно-производственное объединение "НИОПИК"
Priority to SU4760078 priority Critical patent/RU2012030C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2012030C1 publication Critical patent/RU2012030C1/en

Links

Abstract

FIELD: automatic control. SUBSTANCE: device has adders 1, 3, unit 2 for reverse simulation of inertial part of controlled object, correction unit 4, controlled object 5, delay unit 6. EFFECT: increased functional capabilities. 1 dwg

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) =

Figure 00000002
, 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) =
Figure 00000002
where S 20 = 1, T 1 = 0.5 min are constants.

Наилучшая передаточная функция корректирующего звена 4 имеет вид
F(P) = K

Figure 00000003
, где T =
Figure 00000004
- постоянная времени;
K =
Figure 00000005
Figure 00000006
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
Figure 00000003
where T =
Figure 00000004
- time constant;
K =
Figure 00000005
Figure 00000006
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)

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, первый вход которого является входом системы, блок обратной модели инерционной части объекта управления, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом блока задержки, вход которого соединен с входом объекта управления, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно введено корректирующее звено с дробно-рациональной передаточной функцией, причем вход корректирующего звена с дробно-рациональной передаточной функцией соединен с выходом второго сумматора, а выход - с входом объекта управления. AUTOMATIC CONTROL SYSTEM FOR OBJECTS WITH DELAY, containing the first adder in series, the first adder of which is the system input, the inverse model unit of the inertial part of the control object, the second adder, the second input of which is connected to the output of the delay unit, the input of which is connected to the input of the control object, the output which is connected to the second input of the first adder, characterized in that, in order to increase the accuracy of regulation, an additional corrective link is introduced from the fractional ration noy transfer function, the input of the correction element with a rational transfer function connected to the output of the second adder, and an output - to an input of the control object.
SU4760078 1989-10-10 1989-10-10 System of automatic regulation for objects with delayed operations RU2012030C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU174480U1 (en) * 2015-07-06 2017-10-16 Михаил Леонидович Лазаренко REGULATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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