SU1084729A1 - Устройство дл автоматического управлени инерционным объектом при ограниченном управл ющем воздействии - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ ПРИ ОГРАНИЧЕННОМ УПРАВЛЯЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ , содержащее основной контур 5щравлени , образованный последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителем- преобразователем , обладающим насыщением, исполнительным.органом и объектом управлени , выход которого соединен с вторым входом формировател  сигнала ошибки, и дополнительный контур, образованный последовательно соединенными дифференциатором, первым ключом, первым релейным блоком и бторым релейным блоком, выход которого соединен с вторым входом уси- . лител -преобразовател  и вторым входом первого ключа, о т л и ч а ющ е е с   тем, 4TOj с целью повышени  точности управлени , в него введены последовательно соединенные масштабный блок, компаратор и второй ключ, выход которого соединен с втоi (Л рым входом второго-релейного блока, а второй вход - с выходом формировател  сигнала ошибки и вторьм входом компаратора,, причем вход мас штабного блока соединен с выходом дифференциатора.

Description

00 4 Ч N9

СР 1 ИзобретениеОТНОСИТСЯ к автоматическому управлению и может быть использовано при создании систем управлени  инерционными объектами при ограниченном управл ющем воздействии . Известно устройство, представл ю щее собой двухконтурную систему регулировани . В первом контуре этой системы включен трехпозиционный релейный элемент, реагирующий на сумму сигналов, пропорциональных ошибке и ее производной, во втором контуре включен двухпозицион ный релейный элемент без зоны нечувствительности , реагирующий на знак производной ощибки. Во врем  работы второго контура первый отключаетс  LU Недостатком устройства  вл етс  существенна  колебательность процесса управлени  во всех режимах ра боты, а также низкое качество регул ровани  в области малых сигналов ошибки и ее производной. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  автоматического упра лени  инерционным объектом при ограниченном управл ющем воздействии , содержащее основной контур управлени , образованньй последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителем-преобраз вателем обладающим насьщ1ением, испо нитепьным органом и объектом управлени , выход которого соединен с вт рым входом формировател  сигнала ошибки, и дополнительный контур, об разованный последовательно соединен ными дифференциатором, первым ключом , первым релейным блоком и вторы релейным блоком, выход которого сое динен с вторым входом усилит.ел -пре образовател  и вторьм входом первог ключа 2 . Недостатком данного устройства  вл етс  большое перерегулировани колебательность и врем  переходного процесса при значительной величине произведенной ошибки в момент выключе ни  форсирующего управлени , что особенно про вл етс  дл  объектов большой инерционности при обработке задак цих воздействий в виде Ступенчатого сигнала. Цель изобретени  - повышение точ ности з равлени . 292 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены после- довательно соединенные масштабный блок, компаратор и второй ключ, выход которого соединен со вторым входом второго релейного блока, а втррой вход - с выходом формировател  сигнала ошибки и вторым входом компаратора, причем вход масштабнЬго блока соединен с выходом дифференциатора . На фиг. 1 представлена блок-схема устройства. На фиг. 2 изображен фазовый портрет , по сн ющий работу устройства. Устройство содержит формирователь 1 сигнала ошибки, усилительпреобразователь 2, обладающий насьщением , исполнительный орган 3, объект 4 управлени ,.дифференциатор 5, первый 6 ключ, первый 7 и второй 8 релейные блоки, масштабный блок 9 и компаратор 10, второй ключ 11. Ключи 6 и 11  вл ютс  размыкающими. Устройство работает следующим образом. , Пока модуль производной ошибки / S / меньше определенной величины действует только основной (сонтур.При /е/ срабатывает блок 7 и подает на вход блока 8 посто нный по величине сигнал U iV (U - выходной сигнал первого релейного блока ), знак которого определ етс  знаком- . Однако блок В срабатывает только в том случае, если к величине ±V на его входе прибавл етс  (а не вычитаетс ) совпадающий по знаку сигнал ошибки, превосход щей по арсолютной величине некоторое посто нное значение Е+ (т„е., если выполи етс  условие sign sign ). t-- .... При срабатывании блока а с его выхода форсирую1ций сигнал одновременно подаетс  на второй вход усилител -преобразовател  2, и на второй вход первого ключа 6. Блок 7 отключаетс , а блок 8 удерживаетс  во включенном состо нии до тех пор, пока ошибка по абсолютной величине не уменьшитс  до некоторой достаточно малой величины €- , или выполнитс  равенство -К , вследствие чего с выхода компаратора 10 поступит сигнал на запирающий вход второго ключа 11. При этом блок 8 отключаетс , форсирующий сигнал на его выходе исчезает и управление осуществл ет только основной контур, кроме того, первый запирающий вентил 6 открьшаетс  и схема готова к новому включению форсирующего управлени  .

Коэффициент К в общем случае может быть задан функцией вида К « К(6,ё) Однако с целью упрощени  масштабного б ока 9 целесообразнее прин ть его посто рным K const. Значени  параметров К,Е,., € подбираютс  экспериментально при настройке системы при ее моделировании

с целью обеспечени  требуемьк характеристик устройства.

На фиг. 2 дл  начальных условий Р, о (точка А) изображен фазовый портрет движени  изображающей точки дл  известного устройства (штрихова  лини ) и предлагаемого (сплошна  лини ). Дл  точки В зти траектории совпадают.

Как видно из фиг. 2, включение дополнительно трех элементов позволит уменьшить амплитуду и число колебаний, а также сократить врем  переходного процесса.

фиг, f

Фи9.г

N

,

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ ПРИ ОГРАНИЧЕННОМ УПРАВЛЯЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ, содержащее основной контур управления, образованный последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителем-^преобразователем, обладающим насыщением, исполнительным.органом и объектом управления, выход которого соединен с вторым входом формирователя сигнала ошибки, и дополнительный контур, образованный последовательно соединенными дифференциатором, первым ключом, первым релейным блоком и вторым релейным блоком, выход которого соединен с вторым входом уси- . лителя-преобразователя и вторым входом первого ключа, о т л и ч а тоще е с я тем, что, с целью повышения точности управления, в него_хвведены последовательно соединенные масштабный блок, компаратор и второй ключ, выход которого соединен с вторым входом второго релейного блока, а второй вход - с выходом формирователя сигнала ошибки и вторь» входом компаратора,. причем вход масштабного блока соединен с выходом дифференциатора.