SU1012200A1 - Relay-linear regulator - Google Patents

Relay-linear regulator Download PDF

Info

Publication number
SU1012200A1
SU1012200A1 SU813369300A SU3369300A SU1012200A1 SU 1012200 A1 SU1012200 A1 SU 1012200A1 SU 813369300 A SU813369300 A SU 813369300A SU 3369300 A SU3369300 A SU 3369300A SU 1012200 A1 SU1012200 A1 SU 1012200A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
relay
output
integrator
comparator
Prior art date
Application number
SU813369300A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Георгиевич Фаворский
Original Assignee
Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
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 Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU813369300A priority Critical patent/SU1012200A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1012200A1 publication Critical patent/SU1012200A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

РЕЛЕЙНО-ЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР , содержащий последовательно соединенные релейный регул тор, переключак) щее устройство и исполнительное уст1ройст-. ,во, причем каждый вход релейного регул тора соединен с выходом соответствующего датчика состо ни  объекта и с соответствующим входом линейного регул тора, выход которого подключен к второму входу перзключак цего устройства, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности релейнолинейного регул тора, он содержит селектор сигналов и последовательно соединенные первое дифференцирук цее устройство, первый интегратор, первый компаратор, второе ди})фёренцирующеё устройство, второй интегратор и второй компаратор, подключенный выходом к управшюшему входу переключак цего устройства, первый вход которого соединен с входом первого дифференцирующего устройства, вход : селектора сигналов подключен к выходу первого компаратора, а выход - к второму входу второго интегратора.RELAY-LINEAR REGULATOR, containing a series-connected relay controller, switch device and actuator. in, each input of the relay controller is connected to the output of the corresponding sensor of the object's state and to the corresponding input of the linear controller, the output of which is connected to the second input of the per-switch device, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of the relay-linear controller, it contains a signal selector and a serially connected first differentiator device, a first integrator, a first comparator, a second di}) transmission device, a second integrator and a second comparator, under for prison access to upravshyushemu pereklyuchak Oleg Zhegoyev entry device, the first input coupled to an input of the first differentiator, Active signal selector connected to the output of the first comparator, and an output - to a second input of the second integrator.

Description

toto

Nd 1 Изобрете ие относитс  к регулирующи устройствам автоматики, в частности к оптимальным системам управлени . Известен релейный регул тор, обеспечивающий оптимальное, например, по быстродействию, управление при переводе состо ни  объекта из одной точки в другую . Недостатком известного регул тора  вл ютс  наличие в режиме стабилнзашш автоколебаний. Известен линейный регул тор, обеспе чиваЬщий отсутствие автоколебаний в режиме стабилизации состо ни  объекта в окрестности точки щэиведени  2j. Недостатком линейного регул тора  в л етс  неудовлетворителыгое быстродейс вие. Совмещение регул торов релейного, ис пользуемого в переходном режиме, и лииейного Б режиме стабилизации обеспечивает качество переходного процесса, эффективность фильтрации помех и парирование возмущений. Наиболее близким к пpeдлaгaетv oмy  вл етс  релейно-линейный рюгул тор, со держащий последовательно соединенные релейный регул тор, переключающее устройство и исполнительное устройство, причем каждый вход релейного регул тора соединен с выходом соответствук цего датчика состо ни  объекта и с соответст вующим входом линейного регул тора, выход которого подключен к второму вхо ду переключающего устройства Sj, Недостатком известного регул тора  вл етс  то, что дл  объекега fi -го пор дка на основании информации, поступающей с К датчиков, без применени  наблюдателей невозмо кно аппаратурно реали зовать замкнутую область вокруг конечно точки 1фиведени  к фиксировать попадание точки, определ ющей состо ние объек та, в .эту область. В случае, если К « Я или при применении наблюдателе f 2 така  область реализуетс  по сигналам датчиков устройствами, в которых опре (дел ютс  соотнощени  (; X i I О-i , где - сигнал с 1 -го датчика, а| хтраница зоны по сигнал5 Реализаци  таких операций усложн етс  из-оа того, что работе протекает при малых уровн х полезных сигналов и большом уровне помех. Поэтчэму величины а | опр дел ютс  не величиной желаемой зоны,; авеличиной помех. Цель изобретени  - повышение точное ти и надежностирешейно-лвнейного регул тора . ОО2 Поставленна  цель достигаетс  т, что регул тор соаержит селектор сигналов и послэдовагельно соециненные первое дифференцирующее устройство, первый интегратор, первый компаратор, второе дифф енцирующее устройство, второй интегратор и второй компаратор, подключенный выходом к управл ющему входу переключак дего устройства, первый вход которого соединен с входом первого : дифференцирующего устройства, вход селектсфа сигналов подключен к выходу первого компаратора, а выход - к второму вхоцу второго интегратора. 1На фиг. I представлена блок схема i предлагаемого регул тора; на фиг. 2 графики процессов в блоках системы. Система состоит из релейного регул тора I, линейного регул тора 2, датчиков 3 состо5гаи  объекта, переключающего устройства 4, исполнительного устройства 5,первого дифференцирующего устройства 6,первого интегратора 7, первого компаратора 8, второго дифференцирукидего уст ройства 9, селектора Ю сигналов, второго интегратора II и второго компаратора 12. Объект управлени   шл етс  у -мерным , и дл  измерени  его состо ни  регул тор содержит К датчиков 3 состо ни  объекта. Первые входы интеграторов 7 и 11  вл ютс  обнул ющими. Регул тор работает следующим образом . Оптимальный переходный процесс в ойцем случае должен протекать в Ц интервалов знакопосто нства управлени  (теорема об Я интервалах) релейного регул тора и выйти затем на автоколебательнь1й цикл. Работа схемы основана на том, что длительность интервалов знакопосто нства управлени  зависит от начальных условий процесса приведени . Ч&л меньше состо ние объекта отличаетс  от состо ни , определ етлого конечной точкой приведени , тем меньше врем  каждого из У интервалов оптимального 1фиведени , а при увеличении рассогласовани  между начальной и конечной точками, врем  хот  бы одного любого интервала. увеличиватьс . Поэтому , оценива  врем  каждого из И интервалов , можно оценить удаленность состо ни  объекта от конечной точки приведени , т. е. задать область в у -мерном пространстве, при попадании в которую целесообразно переключать управление на инейное. 310 На фиг. 2 показаны графики, сигналов. Цифрой I помечен выходной саигнал релейного регул тора. От момента О до момента А показано изменение управл к цего ригнала, обеспечивающего п еходной ре«КИМ , от момента А до момента Б пока .зано изменение управл к цего сигнала, обеспечивающего автоколебательный режим стабилизации.. Вьпсодной сигнал релейного регул тора I дн{)ференцируетс  уст ,ройством 6 импульсы, снимаемые с уст- ;,ройства 6 ( на фиг. 2 помече1ы цифрой 2 ), подаютс  на обнул ющий вход дастегратора 7, на другой вход которого подаетс  посто нное напр жение. При этом выходной сигнал интегратора 7 имеет пилообразную форму, момент окончани  нарастани  которой определ етс  моментом при хода импульса с устройства 6 (график 3 фиг. 2). Напр жение, снимаемое с ин тегратора, сравниваетс  с посто нным напр жением К в первом компараторе 8. Селектор IО отрицательных сигналов, который может быть реализован диодом, пропускает только отрицательные сигналы .( график 4, фиг. 2) . на вход второго интегратора II. В моменты изменени  амплитуды первого компаратора 8 на обнул ющий вход интегратора поступают импульсы (график 5 ),снимаемые с устройства 9. Напр жение с второго интегратора 11 достигает уровн  напр хсбни  К, заложенного во втором компараторе 12, только при условии, что с пер вого компаратора 8 поступает отрицатель ный сигнал в течение периодов автоколебаний. В момент Б, когда измен етс  напр жение на втором компараторе 12, переключающее устройство 4 переключает исполнительное устройство на работу от линейного регул тора. Времена ин .тервало& могут быть-раэнь и, но в случае , когда точка, определ юща  состо ние объекта, попадает в область автоколебательного цикла, длительность каждого из  нуервалов знакопосто нства управлени  не должнр намного превьпиать велй 004/ чину полуперирда автоколебаний. Первый ингегратрр 7 и первый компаратор 8 otfpeдел куг , что длительность интервала знакопосто нства управлени  мало превышйет полупериод колебаний. Из этого услови  выбираетс  величина напр жени  К . Дл  того, чтобы переходный процесс закончилс , а не несколько интервалов управлени  подр д прошли с малой длительностью , необходимо, чтобы количество интервалов с длт-епьностью, опреде л емой полупериодом колебаний, былобольше И . Это определ етс  вторым ининтегратором II и вторым компаратором 12. Из этого услови  выбираетс  величина напр жени  K,t. Повышение точности достигаетс  за счет того, что информаци  о состо нии объекта переводитс  во временную 6бласть , что позвол ет судить о состо нии объекта в ц -мерном пространстве, тогда как прототип способен оценить состо ние лишь в и - ерном пространстве по к измер е1,№1м иеременньм состо ни . Переход во временную область повышает так же помехозащитность системы, так как аддитивные помехи датчиков уже фильтруютс  в релейном регул торе, и интеграторы не внос т дополнительных помех. Дл  устранени  ложных переключений релейного управлени  перед диффереширующим устройством 6 может быть помдщен фильтр высоких частот. Дл  аппаратурной реализации предложенной требуетс  меньше элеь ентоЕ, чем на pea изацию К устройств определени  модул  сигналов, измер емых К датчикакш, К компараторов, дл  сравнени  амплитуд сигналов и построени  логического устройства , обрабатывающего сигналы компараторов . Использование изофетени  позвол ет снизить затраты на его производство и повысить экономичность регул тора в эксплуатации. .,Nd 1 The invention relates to control automation devices, in particular to optimal control systems. A relay controller is known that provides optimum control, for example, in speed, when transferring the state of an object from one point to another. A disadvantage of the known regulator is the presence of self-oscillations in the stable mode. A linear regulator is known that ensures the absence of self-oscillations in the mode of stabilization of the object in the vicinity of the transmission point 2j. The disadvantage of the linear regulator is unsatisfactory speed. The combination of controllers of the relay, used in the transitional mode, and the linear B stabilization mode ensures the quality of the transient process, the effectiveness of filtering of noises and the pairing of disturbances. The closest to the front end is a relay linear regulator containing a series-connected relay regulator, a switching device and an actuator, each input of the relay regulator connected to the output of the corresponding sensor of the object's state and with the corresponding input of the linear regulator whose output is connected to the second input of the switching device Sj. A disadvantage of the known controller is that for the fi-th order on the basis of the information received from the K sensors, ithout use observers Unable CCW hardware realizations Call closed area around the point of course 1fivedeni to fix the entering point defining a state of sites that, in .etu region. In case K К I or when using the observer f 2, such an area is realized by the sensor signals by the devices in which the relations are defined (the ratios (; X i I О-i, where is the signal from the 1st sensor, and | signal5 The implementation of such operations is complicated by the fact that the operation proceeds at low levels of useful signals and a high level of interference. For a poet, the values of a | are not determined by the size of the desired zone, but by the interference. -the front-end regulator. ОО2 The goal is achieved The regulator contains the signal selector and the first differentiator, the after integrator, the first integrator, the first comparator, the second differentiator, the second integrator, and the second comparator connected to the control input of the device, the first input of which is connected to the input of the first: differentiating device, the input selectf signals is connected to the output of the first comparator, and the output to the second input of the second integrator. 1 FIG. I shows the block diagram i of the proposed controller; in fig. 2 process graphs in the system blocks. The system consists of a relay controller I, a linear controller 2, sensors 3 consisting of an object, a switching device 4, an actuator 5, a first differentiating device 6, a first integrator 7, a first comparator 8, a second differentiator of the device 9, a signal selector Yu, a second integrator II and the second comparator 12. The control object is y-dimensional, and to measure its state, the controller contains K sensors 3 of the object state. The first inputs of integrators 7 and 11 are zero. The regulator works as follows. The optimal transient process in the case of an oecc should occur in the Q intervals of the sign of the state of control (the theorem on the I intervals) of the relay controller and then go to the self-oscillatory cycle. The operation of the scheme is based on the fact that the duration of the intervals of the sign of the state of control depends on the initial conditions of the reduction process. H & l less the state of the object differs from the state determined by the exact end point of the coercion, the less the time of each of the intervals of the optimal one, and with increasing mismatch between the start and end points, the time of at least one of any intervals. increase. Therefore, by estimating the time of each of the AND intervals, it is possible to estimate the distance of the state of the object from the final point of the coercion, i.e., to define an area in the y-dimensional space, when it falls into which it is advisable to switch the control to idle. 310 FIG. 2 shows graphs, signals. Digit I denotes the output signal of the relay controller. From the moment O to the moment A, the change in the control to the whole signal providing the transition CIM, from the moment A to the moment B is shown. The change in the control signal to the signal providing the self-oscillatory stabilization mode is shown. The relay controller I dn {) The device fermenting by means of device 6, pulses removed from device 6, solutions 6 (in Fig. 2, marked with 2), is fed to the embedding input of the distributor 7, to the other input of which a constant voltage is applied. At the same time, the output signal of the integrator 7 has a sawtooth shape, the moment of the end of the rise of which is determined by the moment at the pulse travel from device 6 (graph 3 of Fig. 2). The voltage taken from the integrator is compared with the constant voltage K in the first comparator 8. The negative signal selector IO, which can be realized by a diode, passes only negative signals (graph 4, fig. 2). to the input of the second integrator II. At the moments when the amplitude of the first comparator 8 changes, pulses arrive at the integrator's zero input (plot 5) taken from device 9. The voltage from the second integrator 11 reaches the level of voltage Kb embedded in the second comparator 12, provided that comparator 8 receives a negative signal during self-oscillation periods. At time B, when the voltage on the second comparator 12 changes, the switching device 4 switches the actuator to operation from the linear regulator. Times Intervalo & can be-raen and, but in the case when the point defining the state of the object falls into the region of the self-oscillating cycle, the duration of each of the Nervals of the sign-state control does not have to be much higher than the 004 / half-range of self-oscillations. The first ingegrarr 7 and the first comparator 8 otfredel Kug, that the duration of the interval of the sign of control is slightly longer than the half-period of oscillation. From this condition, a voltage value K is selected. In order for the transient process to end, and not several intervals of controlling the cycle, to pass with a short duration, it is necessary that the number of intervals with a duration determined by the half-period of oscillations be greater than And. This is determined by the second integrator II and the second comparator 12. From this condition, a voltage value K, t is selected. Accuracy increase is achieved due to the fact that information about the state of an object is translated into a temporary 6power, which allows to judge about the state of an object in the p-dimensional space, whereas the prototype is able to assess the state only in and out of the measured space # 1 m and changing state. The transition to the time domain also increases the noise immunity of the system, since the additive interference of the sensors is already filtered in the relay controller, and the integrators do not introduce additional interference. In order to eliminate spurious switching of the relay control, a high-pass filter may be provided in front of the diffusing device 6. For the hardware implementation of the proposed, less ElementE is required than for pea K devices to determine the modulus of signals measured by K sensors and K comparators to compare signal amplitudes and build a logical device that processes the comparators. The use of izofeteny allows to reduce the cost of its production and increase the efficiency of the controller in operation. .

ь ii

л пl p

А м мAnd m m

--

-:-:

наon

СоWith

«5"five

SS

Claims (1)

РЕЛЕЙНО-ЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные релейный регулятор, переключаю- щее устройство и исполнительное устройство, причем каждый вход репейного регулятора соединен с выходом соответствующего датчика состояния объекта и с соответствующим входом линейного регулятора, выход которого подключен к второму входу переключающего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности релейнолинейного регулятора, он содержит селектор сигналов и последовательно соединенные первое дифференцирующее устройство, первый интегратор, первый компаратор, второе дифференцирующее устройство, второй интегратор и второй компаратор, подключенный выходом к управляющему вхо- в ду переключающего устройства, первый вход которого соединен с входом перво- / го дифференцирующего устройства, вход селектора сигналов подключен к выходу * первого компаратора, а выход - к вто- с рому входу второго интегратора. с RELAY-LINEAR REGULATOR comprising a series-connected relay regulator, a switching device and an actuator, each input of the burdock regulator connected to the output of the corresponding state sensor of the object and to the corresponding input of the linear regulator, the output of which is connected to the second input of the switching device, characterized in that, in order to improve the accuracy and reliability of the relay controller, it contains a signal selector and the first differentiated in series the input device, the first integrator, the first comparator, the second differentiator, the second integrator and the second comparator connected to the control input of the switching device by the output, the first input of which is connected to the input of the first / differentiating device, the input of the signal selector is connected to the output * first comparator, and an output - to a secondary input of the second integrator rum. from 1 1012200 21 1012200 2
SU813369300A 1981-12-18 1981-12-18 Relay-linear regulator SU1012200A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813369300A SU1012200A1 (en) 1981-12-18 1981-12-18 Relay-linear regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813369300A SU1012200A1 (en) 1981-12-18 1981-12-18 Relay-linear regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1012200A1 true SU1012200A1 (en) 1983-04-15

Family

ID=20987869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813369300A SU1012200A1 (en) 1981-12-18 1981-12-18 Relay-linear regulator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1012200A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Репников А. В. Колебани в оптимальных системах автоматического регулировани . М., Машиностроение, 1.968.. . 2.Квакернак Х.,Сиван Р. Линейные оптимальные системы управлени . M,,M«p 1977. 3.Авторское свидетельство СХЗСР Ms 283354, кл. В 17/ОО, I960 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1012200A1 (en) Relay-linear regulator
US5001360A (en) Method and device for converting voltage to frequency
SU1509946A1 (en) Device for nonlinear correction of discrete signals
SU434378A1 (en) DEVICE FOR DETERMINING A SIGNAL SIGNAL CALCULATION IN EXTREME SYSTEMS
SU661377A1 (en) Measuring convereter
SU375585A1 (en) TRANSFORMATION METHOD ^? C1-PARAMETERS IN FREQUENCY
SU1056219A1 (en) Function generator
SU1480087A1 (en) Controlled two-phase generator of triangular waveforms
SU1718241A1 (en) Developable amplifier
US4495460A (en) Resettable feedback sensor
SU1386954A1 (en) Non-linear compensating device
SU1647892A1 (en) Automatic frequency control device
SU1325529A1 (en) Device for determining characteristic function
SU1325525A1 (en) Functional generator
SU1285573A1 (en) Device for generating and converting signal of differential-transformer converter
SU1605261A1 (en) Method of adaptive digitizing of continuous signals
SU1451831A1 (en) Shaper of frequency-modified signals
SU1316008A1 (en) Hybrid integrating device
SU1043592A1 (en) Relay converter for variable structure systems
SU1721434A1 (en) Capacitive-electron displacement transducer
SU1355985A1 (en) Movable object recognition device
SU1037334A1 (en) Device for reproducing frequency-modulated signal from magnetic recording medium
SU1711116A1 (en) Extreme control system
SU880224A1 (en) Device for measuring electric pulse signals
SU1310867A1 (en) Amplitude-modulated signal-to-pulse-width-modulated signal converter