RU2441265C1 - Relay controller - Google Patents
Relay controller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2441265C1 RU2441265C1 RU2010125843/08A RU2010125843A RU2441265C1 RU 2441265 C1 RU2441265 C1 RU 2441265C1 RU 2010125843/08 A RU2010125843/08 A RU 2010125843/08A RU 2010125843 A RU2010125843 A RU 2010125843A RU 2441265 C1 RU2441265 C1 RU 2441265C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- relay
- signal
- integrator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmitters (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в резервированных системах управления различными инерционными объектами, например поворотными платформами, промышленными роботами, летательными аппаратами.The invention relates to automation and can be used in redundant control systems for various inertial objects, for example, turntables, industrial robots, aircraft.
Известен релейный регулятор [1], содержащий последовательно соединенные шину сигнала позиционного отклонения, первое сравнивающее устройство, усилитель с ограничением, сумматор, интегратор, второе сравнивающее устройство, первый релейный элемент и формирователь релейного сигнала с задержкой на выключение и последовательно соединенные второй релейный элемент и второй интегратор с ограничением, выход которого подключен к инвертирующему входу второго сравнивающего устройства.Known relay controller [1], containing a series-connected bus signal positional deviation, the first comparator device, amplifier with restriction, adder, integrator, the second comparator device, the first relay element and the shaper of the relay signal with a delay on shutdown and the second relay element and the second connected in series a limiting integrator whose output is connected to the inverting input of the second comparison device.
Недостаток этого регулятора состоит в том, что он не обеспечивает требуемого быстродействия и заданных энергозатрат (расходов рабочего тела) в переходных режимах.The disadvantage of this regulator is that it does not provide the required speed and predetermined energy costs (flow of the working fluid) in transient conditions.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является релейный регулятор [2], содержащий устройство формирования оптимального коэффициента передачи и последовательно соединенные шину сигнала позиционного отклонения, первое сравнивающее устройство, устройство умножения, сумматор, интегратор, второе сравнивающее устройство, первый релейный элемент и формирователь релейного сигнала с задержкой на выключение, и последовательно соединенные второй релейный элемент и интегратор с ограничением, выход которого подключен к инвертирующему входу второго сравнивающего устройства, выход которого соединен с входом второго релейного элемента, при этом выход интегратора соединен с инвертирующим входом первого сравнивающего устройства и первым входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи, второй вход которого соединен с шиной сигнала скорости изменения позиционного отклонения и вторым неинвертирующим входом сумматора, а выход устройства формирования оптимального коэффициента передачи соединен со вторым входом устройства умножения,The closest technical solution to the proposed one is a relay controller [2], comprising a device for generating an optimal transmission coefficient and a serially connected positional deviation signal bus, a first comparison device, a multiplication device, an adder, an integrator, a second comparison device, a first relay element and a relay signal generator with delay on shutdown, and in series connected second relay element and integrator with restriction, the output of which is connected to invert the input of the second comparison device, the output of which is connected to the input of the second relay element, while the output of the integrator is connected to the inverting input of the first comparison device and the first input of the device for generating the optimal transmission coefficient, the second input of which is connected to the bus signal of the rate of change of positional deviation and the second non-inverting input the adder, and the output of the device for generating the optimal transmission coefficient is connected to the second input of the multiplication device,
Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не обеспечивает заданной надежности функционирования, так как при любом единичном отказе это устройство перестает выполнять свои функции.The disadvantage of this device is that it does not provide the specified reliability of operation, since with any single failure this device ceases to perform its functions.
Задача изобретения - повышение надежности.The objective of the invention is to increase reliability.
Эта задача решается тем, что в релейный регулятор, содержащий устройство формирования оптимального коэффициента передачи и последовательно соединенные шину сигнала позиционного отклонения, первое сравнивающее устройство, устройство умножения, сумматор, интегратор, второе сравнивающее устройство, первый релейный элемент и формирователь релейного сигнала с задержкой на выключение, и последовательно соединенные второй релейный элемент и интегратор с ограничением, выход которого подключен к инвертирующему входу второго сравнивающего устройства, выход которого соединен с входом второго релейного элемента, при этом выход интегратора соединен с инвертирующим входом первого сравнивающего устройства и первым входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи, второй вход которого соединен с шиной сигнала скорости изменения позиционного отклонения и вторым неинвертирующим входом сумматора, а выход устройства формирования оптимального коэффициента передачи соединен со вторым входом устройства умножения, дополнительно введены 2m (m=1,2,…) аналогичных регуляторов, каждый из которых дополнительно содержит мажоритарное устройство, ключ и схему выделения модуля, при этом выход мажоритарного устройства соединен с шиной выходного сигнала, с третьим входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи и входом схемы выделения модуля, выход которой соединен с управляющим входом ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора, а сигнальный вход ключа соединен с выходом первого релейного элемента, выход формирователя релейного сигнала с задержкой на выключение соединен с первым входом мажоритарного устройства и соответствующими входами мажоритарного устройства других каналов.This problem is solved by the fact that the relay controller containing the device for generating the optimal transmission coefficient and connected in series to the positional deviation signal bus, the first comparator device, the multiplication device, adder, integrator, the second comparator device, the first relay element and the relay signal shaper with a delay on shutdown , and series-connected the second relay element and the integrator with restriction, the output of which is connected to the inverting input of the second comparing device, the output of which is connected to the input of the second relay element, while the integrator output is connected to the inverting input of the first comparing device and the first input of the device for generating the optimal transmission coefficient, the second input of which is connected to the bus signal of the rate of change of positional deviation and the second non-inverting input of the adder, and the output devices for generating the optimal transmission coefficient are connected to the second input of the multiplication device, 2m (m = 1,2, ...) similar reg tracers, each of which additionally contains a majority device, a key and a module allocation circuit, while the majority device output is connected to the output signal bus, with the third input of the optimal transmission coefficient generating device and the input of the module allocation circuit, the output of which is connected to the key control input, the output which is connected to the inverting input of the adder, and the signal input of the key is connected to the output of the first relay element, the output of the shaper of the relay signal with a delay off one with the first input of the majority device and the corresponding inputs of the majority device of other channels.
На фиг.1 приведена блок - схема релейного регулятора, на фиг.2 приведены фазовые траектории системы.Figure 1 shows the block diagram of the relay controller, figure 2 shows the phase trajectories of the system.
На схеме фиг.1: 1 - первое сравнивающее устройство, 2 - устройство умножения, 3 - сумматор, 4 - интегратор, 5 - первый релейный элемент, 6 - формирователь релейного сигнала с задержкой на выключение, 7 - второе сравнивающее устройство, 8 - второй релейный элемент, 9 - интегратор с ограничением, 10 - шина сигнала позиционного отклонения, 11 - шина сигнала скорости изменения позиционного отклонения, 12 - объект управления (в состав регулятора не входит; он показан для полноты описания технического результата от применения заявленного устройства), 13 - устройство формирования оптимального коэффициента передачи, 14 - ключ, 15 - мажоритарное устройство, 16 - шина выходного сигнала, 17 - схема выделения модуля, 18 - первый канал, 19 - второй канал, 20 - (2m+1)-й канал.In the diagram of Fig. 1: 1 is the first comparison device, 2 is the multiplication device, 3 is the adder, 4 is the integrator, 5 is the first relay element, 6 is the shaper of the relay signal with a delay on shutdown, 7 is the second comparison device, 8 is the second relay element, 9 - integrator with restriction, 10 - bus signal of positional deviation, 11 - bus signal of the rate of change of positional deviation, 12 - control object (not included in the controller; it is shown for a more complete description of the technical result from the use of the claimed device), 13 - devices of an optimum transmission ratio, 14 - key 15 - majority votes device 16 - an output signal bus 17 - extracting circuit module 18 - the first channel 19 - second channel 20 - (2m + 1) th channel.
На фиг.2: L, LH, L1, L2, L3, LH 1, LH 2, LH 3 - линии переключения, N, NH - фазовые траектории, A, a1, a0 - изображающие точки фазовой траектории.In Fig.2: L, L H , L 1 , L 2 , L 3 , L H 1 , L H 2 , L H 3 - switching lines, N, N H - phase trajectories, A, a 1 , a 0 - depicting phase trajectory points.
В релейном регуляторе (фиг.1) в каждом канале последовательно соединены шина сигнала позиционного отклонения 10, первое сравнивающее устройство 1, устройство умножения 2, сумматор 3, интегратор 4, второе сравнивающее устройство 7, первый релейный элемент 5 и формирователь релейного сигнала с задержкой на выключение 6, выход которого соединен с входом мажоритарного устройства 15 и с соответствующими входами мажоритарного устройства 15 других каналов, выход мажоритарного устройства 15 соединен с шиной выходного сигнала 16, с третьим входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13 и входом схемы выделения модуля 17, выход которой соединен с входом управления ключа 14. Выход второго релейного элемента 8 соединен с входом интегратора с ограничением 9, выход которого подключен к инвертирующему входу второго сравнивающего устройства 7. Выход интегратора 4 соединен с инвертирующим входом первого сравнивающего устройства 1 и первым входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13. Выход первого релейного элемента 5 соединен с сигнальным входом ключа 14, выход которого соединен с инвертирующим входом сумматора 3. Выход второго сравнивающего устройства 7 соединен с входом второго релейного элемента 8. Шина сигнала скорости изменения позиционного отклонения 11 соединена со вторым неинвертирующим входом сумматора 3 и вторым входом устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13, выход которого соединен со вторым входом устройства умножения 2.In the relay controller (Fig. 1), in each channel, a positional
Рассмотрим работу релейного регулятора на примере управления ориентацией космического аппарата. Пусть на вход релейного регулятора каждого канала поступают сигнал Х (шина 10) углового (позиционного) отклонения космического аппарата и сигнал Y (шина 11) скорости изменения углового отклонения (угловой скорости). Задача релейного регулятора - так формировать выходной сигнал My (выходной сигнал мажоритарного устройства 15), чтобы свести сигналы Х и Y в область устойчивого состояния В⇒Х∈(-h, +h), Y∈(-b, b), где значения ±h определяют зону нечувствительности релейного регулятора, значения ±b определяют допустимые значения угловой скорости в установившемся состоянии (зону нечувствительности релейного регулятора по угловой скорости), см. фиг.2.Consider the operation of the relay controller on the example of controlling the orientation of the spacecraft. Let the signal X (bus 10) of the angular (positional) deviation of the spacecraft and the signal Y (bus 11) of the rate of change of the angular deviation (angular velocity) be received at the input of the relay controller of each channel. The task of the relay controller is to form the output signal M y (the output signal of the majority device 15) in order to reduce the signals X and Y to the region of the stable state B⇒X∈ (-h, + h), Y∈ (-b, b), where the values ± h determine the deadband of the relay controller, the values ± b determine the permissible values of the angular velocity in the steady state (deadband of the relay controller according to the angular velocity), see figure 2.
Релейный регулятор в системе управления описывается следующими соотношениямиThe relay controller in the control system is described by the following relationships
где My, МB - управляющий и возмущающий моменты соответственно.where M y , M B - control and disturbing moments, respectively.
Далее по тексту: Ui (i=1, 2,…) - переменные состояния релейного регулятора (выходные сигналы функциональных блоков с позиционным обозначением i).Further in the text: U i (i = 1, 2, ...) - state variables of the relay controller (output signals of functional blocks with position designation i).
где ε - угловое ускорение, развиваемое управляющими двигателями. Здесь и далее по тексту: Ki - коэффициенты передачи переменных Ui. Закон формирования коэффициента K2(ε) реализуется устройством формирования оптимального коэффициента передачи 13 и будет рассмотрен ниже.where ε is the angular acceleration developed by the control engines. Hereinafter: K i - transmission coefficients of variables U i . The law of formation of the coefficient K 2 (ε) is implemented by the device for generating the
Здесь и далее по тексту: hi, b, τ - параметры регулятора.Hereinafter: h i , b, τ are the parameters of the controller.
(что означает преобразование релейного сигнала U5 длительностью t5 в релейный сигнал U6 длительностью t6).(which means the conversion of the relay signal U 5 of duration t 5 to the relay signal U 6 of duration t 6 ).
где функция MU означает мажоритарный выбор значения большинства (m+1) функций U6 из возможного числа значений (2m+1).where the function M U means the majority choice of the value of most (m + 1) functions U 6 from the possible number of values (2m + 1).
Применительно к воздействию на объект управления 12 выходной сигнал мажоритарного устройства 15 [4] U15 является управляющим моментом My. Законы формирования выходного сигнала My релейного регулятора, позволяющие привести в область устойчивого состояния В координаты Х и Y, определяются выражениями (3)-(14).In relation to the impact on the
Остановимся на характеристиках некоторых элементов блок-схемы. Интегратор с ограничением 9 имеет выходной сигнал U9, ограниченный величиной ±h2 (|h2+h1|=h соответствует зоне нечувствительности релейного регулятора). Уровень срабатывания первого релейного элемента 5±h1 выбирается значительно меньше величины ±h, что позволяет существенно снизить динамические ошибки при действии возмущающих моментов. Уровень выходного сигнала второго релейного элемента 8 выбирается равным ±b (соответствует допустимому значению угловой скорости в установившемся состоянии).Let us dwell on the characteristics of some elements of the flowchart. The integrator with restriction 9 has an output signal U 9 limited by ± h 2 (| h 2 + h 1 | = h corresponds to the deadband of the relay controller). The response level of the
Рассмотрим работу релейного регулятора, предполагая вначале, что выходной сигнал устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13 U13=K2=const. Пусть сигнал X увеличивается от нуля со скоростью Y<b. В этом случае выходной сигнал U4 интегратора 4 равен сигналу X, что обеспечивается структурой контура, образованного первым сравнивающим устройством 1, устройством умножения 2, сумматором 3 и первым интегратором 4, а выходной сигнал U7 второго сравнивающего устройства 7 равен нулю, так как выходной сигнал U8 второго релейного элемента 8 обеспечивает точное слежение выходного сигнала U9 интегратора с ограничением 9 за выходным сигналом U4 первого интегратора 4 в соответствии с равенствамиConsider the operation of the relay controller, assuming first that the output signal of the device forming the optimal transmission coefficient 13 U 13 = K 2 = const. Let the signal X increase from zero at a speed Y <b. In this case, the output signal U 4 of the integrator 4 is equal to the signal X, which is ensured by the structure of the circuit formed by the
где U0 соответствует U7=0.where U 0 corresponds to U 7 = 0.
В рассматриваемом случае в соответствии с (16) сигнал U7=0 и первый релейный элемент 5 выключен, то есть условия (16) соответствуют режиму установившегося состояния, для которого координаты X, Y∈В.In the case under consideration, in accordance with (16), the signal U 7 = 0 and the
Пусть теперь сигнал Х увеличивается от нуля со скоростью Y>b. В этом случае условия (16) не выполняются, сигнал U7≠0 и при достижении сигналом U7 значения h1 включается первый релейный элемент 5, формируя выходной сигнал U5, который поступает на вход формирователя 6 и через ключ 14 на инвертирующий вход сумматора 3. Выходной сигнал формирователя 6 подается на вход мажоритарного устройства 16, выходной сигнал My которого является выходным сигналом регулятора и используется для включения исполнительных двигателей. В исправно работающем регуляторе (исправны все каналы) включение первого релейного элемента 5 всех каналов происходит практически одновременно и можно считать, что в соответствии с (5) и (14) сигнал U14=U5. Формирователь 6 представляет собой релейный элемент с задержкой на выключение: срабатывание формирователя 6 происходит одновременно со срабатыванием первого релейного элемента 5, а выключение - через время τ после выключения первого релейного элемента 5. С момента срабатывания первого релейного элемента 5 в контуре первое сравнивающее устройство 1, устройство умножения 2, сумматор 3, интегратор 4, второе сравнивающее устройство 7, первый релейный элемент 5 возникает "скользящий режим" [3], для которого характерно переключение первого релейного элемента 5 с частотой fp, определяемой скоростью изменения сигнала Х (угловой скоростью Y). Если fp.>1/τ, то выходной сигнал My регулятора непрерывен. Если fp.<1/τ, то выходной сигнал My регулятора - релейно-импульсный, частоты fp и длительности τ. Включение формирователя 6 и мажоритарного устройства 15 обеспечивает приведение координат X, Y в область устойчивого состояния В. Выбором наклона выходной характеристики блока умножения 2 достигаются требуемые параметры линий переключения релейного регулятора, аналогичные параметрам известного решения [2].Now let the signal X increase from zero at a speed Y> b. In this case, conditions (16) are not fulfilled, the signal U 7 ≠ 0, and when the signal U 7 reaches the value h 1, the
Уравнения линий переключения (фиг.2) имеют вид:The equations of the switching lines (figure 2) have the form:
Если устройство 2 имеет ограничение на уровне U+ 2 (U- 2), то линии переключенияIf device 2 has a limit of U + 2 (U - 2 ), then the switching lines
Устройство формирования оптимального коэффициента передачи 13 [2] формирует выходной сигнал U13 в соответствии с выражениями (20)-(24)The device for generating the optimal transmission coefficient 13 [2] generates an output signal U 13 in accordance with expressions (20) - (24)
где εB - угловое ускорение от возмущающего момента МB, ε+ y - угловое ускорение при включении двигателя Мy=U+=1 и ε- y - угловое ускорение при включении двигателя My=U-=-1.where ε B is the angular acceleration from the disturbing moment M B , ε + y is the angular acceleration when the engine is turned on M y = U + = 1 and ε - y is the angular acceleration when the engine is turned on M y = U - = -1.
Как следует из (20), коэффициент передачи K2(ε) определяется либо выражением |2ε/Y|, если М=1, либо равен K2, если М=0.As follows from (20), the transmission coefficient K 2 (ε) is determined either by the expression | 2ε / Y | if M = 1, or equal to K 2 if M = 0.
Рассмотрим работу релейного регулятора в этом случае. В соответствии со схемой фиг.1 выходной сигнал устройства формирования 13 U13 является переменным коэффициентом K2(ε), на который умножается сигнал первого сравнивающего устройства 1 U1. Согласно (18) линии переключения L2, LH 2 и L в зависимости от положения изображающей точки будут иметь различный наклон, определяемый коэффициентом K2(ε). Если изображающая точка А при своем движении по фазовой траектории пересекает линии N (NH) (траектории оптимального движения), например, в точке a1 с координатами (X1, Y1), то в этой точке согласно (20) выходной сигнал устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13 U13=|2ε/Y1|=K2(ε) и линия переключения L имеет наклон, определяемый коэффициентом K2(ε). А это означает, что точка a1 принадлежит линии L. Линии N и NH имеют видConsider the operation of the relay controller in this case. In accordance with the circuit of FIG. 1, the output signal of the forming device 13 U 13 is a variable coefficient K 2 (ε) by which the signal of the first comparison device 1 U 1 is multiplied. According to (18), the switching lines L 2 , L H 2 and L, depending on the position of the image point, will have a different slope determined by the coefficient K 2 (ε). If the imaging point A intersects the N (N H ) lines (optimal motion paths) during its movement along the phase path, for example, at the point a 1 with coordinates (X 1 , Y 1 ), then at this point, according to (20), the output signal of the device the formation of the optimal transmission coefficient 13 U 13 = | 2ε / Y 1 | = K 2 (ε) and the switching line L has a slope determined by the coefficient K 2 (ε). And this means that the point a 1 belongs to the line L. The lines N and N H have the form
При движении изображающей точки во втором или четвертом квадрантах включение (переключение) исполнительного двигателя будет происходить на линии N или NH [2]. При включении двигателя в точке a1 (фиг.2) сигнал U13 будет изменяться в соответствии с (20), что приводит к непрерывному включению двигателя, и изображающая точка будет двигаться по траектории N в область устойчивого состояния В. Траектория N (NH) является траекторией оптимального движения по быстродействию изображающей точки в область устойчивого состояния В. Устройство формирования оптимального коэффициента передачи 13 обеспечивает выход изображающей точки на оптимальную траекторию N (NH).When the image point moves in the second or fourth quadrants, the actuator will switch on (switch) on the line N or N H [2]. When the engine is turned on at point a 1 (Fig. 2), the signal U 13 will change in accordance with (20), which will lead to the continuous turning on of the engine, and the image point will move along trajectory N to the region of steady state B. Trajectory N (N H ) is the trajectory of the optimal movement in terms of speed of the image point to the region of steady state B. The device for generating the
Рассмотрим работу релейного регулятора в случае отказа какого-либо элемента в одном из каналов. Для простоты будем рассматривать троированный релейный регулятор (m=1).Consider the operation of the relay controller in case of failure of any element in one of the channels. For simplicity, we consider a triple relay controller (m = 1).
Пусть, например, отказал первый релейный элемент 5 в первом канале 18 таким образом, что порог его срабатывания h1 значительно уменьшился. В этом случае при увеличении сигнала Х от нуля со скоростью Y>b увеличивается и сигнал второго сравнивающего устройства 7 U7 и при достижении сигналом U7 значения h1 включается первый релейный элемент 5 первого канала 18, формируя выходной сигнал U5, который поступает на вход формирователя 6. Выходной сигнал формирователя 6 подается на вход мажоритарного устройства 15, и так как на остальных его входах сигналы равны нулю, то выходной сигнал мажоритарного устройства 15 U15=0. В соответствии с (5) выходной сигнал ключа 14 U14=0 и выходной сигнал интегратора 4 U4 будет увеличиваться вместе с сигналом U7, что приведет к непрерывному включению первого релейного элемента 5 и формирователя релейного сигнала 6. Это состояние будет сохраняться до тех пор, пока сигнал Х не достигнет порога включения h1 первого релейного элемента 5 исправного канала 19 или 20. В этот момент включается первый релейный элемент 5 второго 19 и третьего 20 каналов, на выходах формирователей 6 этих каналов появляется сигнал U6=1 и в результате на выходе мажоритарного устройства 15 всех каналов появляется сигнал U15=1, который воздействует на объект управления 12, поступает на вход устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13 и управляющий вход ключа 14 и открывает его. В соответствии с (5) выходной сигнал ключа 14 U14=U5 и релейный регулятор формирует управляющее воздействие My и линию переключения L согласно (18). Таким образом, формирование управляющего воздействия My на объект управления начинается в момент, когда сигнал Х достигает значения h1, т.е. в точке а фиг.2, определяемой исправным каналом. Траектория движения изображающей точки А представляет собой линию А→а→a1, фиг.2. Переключение управления произойдет в точке a1 пересечения линии переключения L и линии N (25). Далее два исправных канала формируют управляющее воздействие My, обеспечивающее движение изображающей точки по траектории N (25). Иначе говоря, при рассмотренном единичном отказе в первом канале 18 релейный регулятор обеспечивает исправное управление объектом, при этом изображающая точка А движется по оптимальной траектории А→а→a1→a0.Let, for example, the
Рассмотрим другой отказ, например, отказал любой из элементов 1, 2, 3, 4 или 7 первого канала 18 таким образом, что выходной сигнал второго сравнивающего устройства 7 U7 остается меньше значения h1. В этом случае первый релейный элемент 5 первого канала 18 остается в выключенном состоянии и его выходной сигнал U5 и выходной сигнал формирователя релейного сигнала 6 U6 будут равны нулю. При увеличении сигнала Х от нуля со скоростью Y>b увеличивается и сигнал второго сравнивающего устройства 7 U7 исправных каналов 19 и 20 и при достижении сигналом U7 значения h1 включается первый релейный элемент 5 этих каналов, формируя выходной сигнал U5, который поступает на вход формирователя 6. На выходах формирователей 6 этих каналов появляется сигнал U6=1 и в результате на выходе мажоритарного устройства 15 всех каналов появляется сигнал U15=1, который воздействует на объект управления 12, поступает на вход устройства формирования оптимального коэффициента передачи 13 и управляющий вход ключа 14 и открывает его. В соответствии с (5) выходной сигнал ключа 14 U14=U5 и релейный регулятор формируют управляющее воздействие My и линию переключения L согласно (18). Дальнейшее формирование управляющего воздействия аналогично уже описанному выше. Таким образом, при рассмотренном единичном отказе в первом канале 18 релейный регулятор обеспечивает исправное управление объектом, при этом изображающая точка А движется по оптимальной траектории А→а→a1→a0.Consider another failure, for example, failure of any of the
При других отказах в любом из каналов формирование управляющего воздействия My аналогично описанному выше процессу. Рассмотренный релейный регулятор обеспечивает исправное функционирование при любом единичном отказе.In case of other failures in any channel, the formation of the control action M y is similar to the process described above. The considered relay controller ensures proper functioning in case of any single failure.
Оценим надежность известного [2] и предлагаемого решения. Пусть надежность известного решения [2] равна p1, надежность дополнительно введенных в каждый канал предлагаемого релейного регулятора ключа 14, мажоритарного устройства 15 и схемы выделения модуля 17 равна p2, а надежность каждого канала предлагаемого решения равна p=p1p2. Надежность Рп предлагаемого решения можно оценить в видеLet us evaluate the reliability of the known [2] and proposed solution. Let the reliability of the known solution [2] be equal to p 1 , the reliability of the key 14 additionally introduced into each channel of the proposed relay controller, the
где С2 2m+1 - число сочетаний из (2m+1) по 2, Сm 2m+1 - число сочетаний из (2m+1) по m.where С 2 2m + 1 is the number of combinations from (2m + 1) by 2, С m 2m + 1 is the number of combinations from (2m + 1) by m.
Пусть m=1, p1=0,9, p2=0,99 (сложность известного решения значительно превышает сложность дополнительно введенных в каждый канал трех элементов). В этом случае из (27) имеем Рп=0,967. Таким образом, надежность предлагаемого релейного регулятора Рп=0,967 выше надежности известного релейного регулятора p1=0,9.Let m = 1, p 1 = 0.9, p 2 = 0.99 (the complexity of the known solution significantly exceeds the complexity of the three elements additionally introduced into each channel). In this case, from (27) we have P n = 0.967. Thus, the reliability of the proposed relay controller P p = 0.967 is higher than the reliability of the known relay controller p 1 = 0.9.
Предлагаемая совокупность признаков в рассмотренных авторами решениях не встречалась для решения поставленной задачи и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень" В качестве элементов для реализации устройства могут быть использованы стандартные элементы усилители, интеграторы, релейные элементы, сравнивающие устройства, сумматоры, элементы И, элементы ИЛИ, ключи, множительные устройства, мажоритарные устройства, схемы выделения модуля.The proposed set of features in the solutions considered by the authors was not found to solve the problem and does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step" Standard elements can be used as elements for the implementation of the device amplifiers, integrators, relay elements, comparing devices, adders, AND elements, OR elements, keys, multipliers, majority devices, circuits you module Elena.
ЛитератураLiterature
1. RU Патент 2223528 кл. G05В 11/14, 20041. RU Patent 2223528 cl.
2. RU Патент 2385480 кл. G05В 11/14, 20102. RU Patent 2,385,480 cells.
3. Уткин В.И. Скользящие режимы и их применение в системах с переменной структурой. M.: Наука, 1981 с 33-240.3. Utkin V.I. Sliding modes and their application in systems with variable structure. M .: Science, 1981 from 33-240.
4. RU Патент 2005330, Кл. Н03K 19/23.4. RU Patent 2005330, Cl.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125843/08A RU2441265C1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Relay controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010125843/08A RU2441265C1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Relay controller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010125843A RU2010125843A (en) | 2011-12-27 |
RU2441265C1 true RU2441265C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45782351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010125843/08A RU2441265C1 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | Relay controller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2441265C1 (en) |
-
2010
- 2010-06-23 RU RU2010125843/08A patent/RU2441265C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010125843A (en) | 2011-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106773679A (en) | A kind of spacecraft fault tolerant control method based on angular speed observer | |
CN110414125B (en) | Event-driven spacecraft rendezvous fault diagnosis and filter design method | |
CN104333280A (en) | Robustness adaptive control (RAC) method of direct driving motor system | |
CN104133375A (en) | Multi-AUV synchronous controller structure and design method | |
Zhong et al. | Fast terminal sliding-mode control based on unknown input observer for the tracking control of underwater vehicles | |
RU2441265C1 (en) | Relay controller | |
CN109752957B (en) | Guidance instruction regulator structure of unmanned ship and design method | |
CN111590561A (en) | Robustness preset performance control method for distributed mechanical arm system | |
Zhang et al. | High-gain observer-based model predictive control for cross tracking of underactuated autonomous underwater vehicles | |
Mehrjerdi et al. | Dynamic tracking control of mobile robot using exponential sliding mode | |
Kalamian et al. | Design of a suboptimal controller based on Riccati equation and state-dependent impulsive observer for a Robotic manipulator | |
RU2447474C1 (en) | Relay control | |
Igarashi et al. | Passivity-based 3D attitude coordination: Convergence and connectivity | |
Chu et al. | Obstacle Avoidance Trajectory Planning and Trajectory Tracking Control for Autonomous Underwater Vehicles | |
Zhang et al. | An algorithm of the adaptive grid and fuzzy interacting multiple model | |
Zhang et al. | Adaptive controller—Based on Nonlinear Disturbance Observer using for UUV automatic recovery system | |
RU2385480C1 (en) | Relay regulator | |
RU2396586C1 (en) | Relay regulator | |
Zhang et al. | Adaptive Super-Twisting sliding mode trajectory tracking control of underactuated unmanned surface vehicles based on prescribed performance | |
Wang et al. | Event‐triggered prescribed performance robust collision‐free capturing control for drag‐free spacecraft system | |
Wang et al. | Nonlinear model predictive iterative learning control for robotic system | |
Thanh et al. | Advanced Formation Control for Under-actuated Autonomous Underwater Vehicles with Uncertain Dynamics | |
RU2403607C2 (en) | Relay regulator | |
Qi | Coordinated control for multiple underactuated underwater vehicles with time delay in game theory frame | |
Tang et al. | Active FTC for non-linear aircraft based on feedback linearization and robust estimation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180624 |