I Изобретение относитс к автоматическому регулированию и управлению, а именно к бинарным системам, и пред назначено дл автоматического управлени вынужденным движением линейных динамических объектов, параметры которых мен ютс произвольно неконтролируемым образом в любых ограниченных пределах;. Предполагаетс , что объект управлени описываетс уравнением v(tho,()1...0f(tJv{i u{tl4c(t)...4d(ttf(t), где а , (t) - переменные параметры объекта, мен ющиес в известных диапазонах a;6a.(t)6o(| , (i -f,...,n) ; известные константы; d.(tl- переменные параметры не стационарных каналов воздействи на объект внешних.возмущений f(t) удовле вор ющие услови м .(t) , (} 1,...,К) ; известные константы. Задача управлени состоит в сведении до заданной величины ошибки регулировани x(t) y5(t) - y(t), где у (t) const задающее воздей ствие, т.е. в вы полнении нераве ства /x(t)/ Л , где и - заданна посто нна положительна величина, при любом состо н системы и при обеспечении услови малой зависимости свойств управл ем процессов от мен ющихс параметров объекта регулировани и от внешних сил. Известна самонастраивающа с сис тема, состо ща из объекта управлени , сумматоров, блоков сравнени усилителей, дифференциаторов, умно жителей , релейного и модульных элементов и корректирующего звена Низка надежность, наличие высо кочастотных переключений сигнала уп- 35 I The invention relates to automatic regulation and control, in particular to binary systems, and is intended to automatically control the forced movement of linear dynamic objects whose parameters vary in an arbitrarily uncontrolled manner within any limited limits ;. It is assumed that the control object is described by the equation v (tho, () 1 ... 0f (tJv {iu {tl4c (t) ... 4d (ttf (t), where a, (t) are the variable parameters of the object varying in the known ranges a; 6a. (t) 6o (|, (i -f, ..., n); well-known constants; d. (tl-variable parameters of non-stationary channels affecting the object of external disturbances f (t) implying conditions (t), (} 1, ..., K); well-known constants. The control problem is to reduce the control error x (t) y5 (t) - y (t), where y ( t) const specifies the effect, i.e. in the fulfillment of the inequality / x (t) / Л, where and is the given constant a positive value, in any state of the system and while ensuring that the properties of the control parameters of the variable parameters of the control object vary, are dependent on external forces.A known self-adjusting system consisting of the control object, adders, comparison blocks of amplifiers, differentiators, intelligently residents, relay and modular elements, and a corrective element. Reliability is poor, the presence of high-frequency signal switches is 35
равлени , высока чувс- вительность к внешним воздействи м вл ютс недостатками системы.Signals that are highly sensitive to external influences are disadvantages of the system.
модульных злементов через соответствующие четвертые усилители - к входу третьего сумматора, выход которого 7 Наиболее близкой к изобретению вл етс система автоматического управлени с координатно-параметрической обратной св зью, содержаща последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, объект управлени , блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выход - с входами дифференциаторов, выходы которых и выход блока сравнени через соответствующие вторые усилители соединены с входом второго сумматора и через соответствующие последовательно соединенные модульныеэлементы и первые усилители с входом первого cyiviMaTopa, выход второго сумматора подключен к входу релейного элемента, последовательно соединенного с инерционным фильтром, которого подключен к второму входу умножител f 2 Недостатком известной схемы вл етс высока чувствительность к внешним возмущени м, невозможность обеспечени заданного качества регулировани при действии на этот объект внешних . с ил т Цель изобретени - повышение точности системы при действии измер емых помех по нестационарным каналам. Поставленна цель достигаетс тем, что в бинарную систему управлени вынужденным движением, содержащую последовательно соединенные первый сумматор, блок умножени , объект управлени , блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выход - с входами дифференциаторов, выходы которых и выход блока сравнени через соответствующие вторые усилители соединены с входом второго сумматора и через последовательно соединенные модульные элементы и первые усилители с входом первого сумматора , выход второго сумматора подключен через релейный элемент к входу инерционного фильтра, выход которого соединен с вторым входом блока умножени , введены датчики возмущений, вторые модульные элементы, третьи и четвертые усилители и третий сумматор , выход каждого датчика через последовательно соединенные соответствующие вторые к одульные элементы и третьи усилители подсоединен к входу первого сумматора, а выходы вторых 31 соединен с входом инерционного фильт ра. На фиг.1 изображена структурна схема замкнутой системы; на фиг.2 схема предлагаемой бинарной системы. Замкнута система (фиг.1) содержи объект 1 управлени , задатчик 2, реа лизующий сигнал y2(t) const, регул тор 3 контура координатной обратно св зи (кос), вьфабатывающий сигнал управлени o(t), задатчик 4 контура координатно-параметрической обратной св зи (КПСС) с выходным сигналом x(t), регул тор 5 контура КПОС, фор мирующий сигнал /u.(t) . При использовании координатно-параметрической обратной св зи обеспечить выполнение равенства 6(t) 0 и тем самым гарантировать требуемую динамику управл емого процесса x(t) невозможно, если сигналы /u.(t) и u(t) в регул торах КПОС и КОСсоответственно формировать лишь на основе информации о состо нии управл емого процесса, не учитьша внешних воздей ствий. Бинарна система автоматического управлени вынужденным движением нестационарного объекта (фиг.2) содержит объект 1 управлени , задатчик 2 КОС, блок 6 сравнени , дифференциа торы - 7 7f,T, первые модульные элементы 8 - 8, первые усилители 9 - 9, первый сумматор 10, блок 11 умножени , вторые усилители 12 12р ,, второй сумматор 13, релейный элемент 14, датчики 15:, - 15 возмущений , вторые модульные элементы 16, третьи усилители 17 - ITj, четвертые усилители 18,,. третий сумматор 19 и инерционный фильтр 20. Предлагаема бинарна система работает следующим образом. Сигнал y(t) с выхода задатчика 2 сравниваетс с сигналом y(t) с выхода объекта 1 управлени в блоке 6 сравнени . Полученный сигнал посту пает непосредственно на вход первого модульного элемента 8, а на входы других модульных элементов 8 8 j через дифференциаторы 7 -7, соответствующих пор дков. Сигналы с выходов модульных элементов через соответствующие первые усилители 9 подаютс на вход первого сумматора 10, с выхода которого сигнал подаетс на вход блока 11 умножени , сигнал с выхода блока сравнени и сигна 874 лы с выходов дифференциаторов подаютс через соответствующие вторые усилители 12 - 12 на вход второго сумматора 13, полученна на выходе сумматора 13 линейна комбинаци ошибки x(t) и ее (п-1)-й производной есть ошибка контура КПОС e(t), котора подаетс на вход релейного элемента 14, сигнал с выхода которого подаетс на вход инерционного фильтра 20. Сигналы с датчиков 15.- 15 возмущений подаютс через соответствующие вторые модульные элементы 16 - 16| и третьи усилители 17 - 17 на вход первого сумматора 10, сигналы с выходов вторых модульных элементов 16 - 16 через соответствующие четвертые усилители 18 - 18 на вход третьего сумматора 19, с выхода которого сигнал поступает на второй вход инерционного фильтра 20, с выхода которого сигнал подаетс на второй вход блока 11 умножени . В предлагаемой системе св зи по измер емым возмущени м образованы датчиками 15 - 15, возмущений вторыми модульными элементами 16 - 16,третьими 17,, и четвертыми 18 - 18 усилител ми и третьим сумматором 19. Технико-экономический эффект предлагаемой бинарной системы с координатной и координатно-параметрической обратньми св з ми состоит в том, что она гарантирует более высокое- качество и точность регулировани по сравнению с известной системой за счет обеспечени независимости переходных процессов как от измен ющихс параметров объекта, так и от действующих на объект внешних сил, что достигаетс путем введени в систему с КПОС дополнительных св зей по измер емым возмущени м. Как показали результаты натурноматематического моделировани , применение предлагаемой системы дл стабилизации заданного значени рудной нагрузки или отношени железо/углерод позвол ет обеспечить точность стабилизации не ниже 0,3%. Это гарантирует сокращение колебаний кремни в чугуне на 0,012% и снижение удельного расхода кокса на 2,4 кг/т чугуна, что обеспечивает экономический эффект пор дка 100000 руб.в год на одну доменную печь большого объема.modular elements through the corresponding fourth amplifiers to the input of the third adder, the output of which 7 Closest to the invention is an automatic control system with coordinate-parametric feedback, containing a series-connected first adder, multiplier, control object, comparison unit, the second input of which is connected with the output of the set point, and the output with the inputs of the differentiators, the outputs of which and the output of the comparator unit are connected through the corresponding second amplifiers to the input of the second totalizer Pa and through the corresponding series-connected modular elements and first amplifiers with the input of the first cyiviMaTopa, the output of the second adder is connected to the input of the relay element connected in series with the inertial filter, which is connected to the second input of the multiplier f 2 The disadvantage of the known circuit is the high sensitivity to external disturbances, the impossibility of ensuring the specified quality of regulation when external objects act on this object. The aim of the invention is to improve the accuracy of the system under the action of measurable interference over non-stationary channels. The goal is achieved by the fact that in a binary system of control of forced motion, containing a series-connected first adder, a multiplication unit, a control object, a comparison unit, the second input of which is connected to the output of the setter, and the output to the inputs of differentiators, the outputs of which and the output of the comparison unit through the corresponding second amplifiers are connected to the input of the second adder and through series-connected modular elements and first amplifiers to the input of the first adder, the output of the second adder is connected n through the relay element to the input of the inertial filter, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit, disturbance sensors, second modular elements, third and fourth amplifiers and a third adder, the output of each sensor through successively connected second to single elements and third amplifiers are connected to the input of the first adder, and the outputs of the second 31 are connected to the input of the inertial filter. Figure 1 shows a block diagram of a closed system; Fig.2 schematic of the proposed binary system. The closed system (Fig. 1) contained the control object 1, the setting device 2, the realizing signal y2 (t) const, the controller 3 of the coordinate feedback loop (braid), the output control signal o (t), the setting device 4 of the coordinate-parametric circuit feedback (CPS) with the output signal x (t), the regulator 5 of the circuit KPOS, forming signal /u.(t). When using coordinate-parametric feedback, it is possible to ensure the fulfillment of the equality 6 (t) 0 and thereby guarantee the required dynamics of the controlled process x (t), if the signals /u.(t) and u (t) in the KPOS and KOS controllers are respectively to form only on the basis of information on the state of the controlled process, not to take into account external influences. The binary system of automatic control of the forced motion of a non-stationary object (Fig. 2) contains a control object 1, a CBS setting device 2, a comparison block 6, 7 7f, T differentials, first modular elements 8-8, first amplifiers 9-9, first adder 10 , multiplication unit 11, second amplifiers 12 12p ,, second adder 13, relay element 14, sensors 15 :, 15 disturbances, second modular elements 16, third amplifiers 17 - ITj, fourth amplifiers 18. the third adder 19 and the inertial filter 20. The proposed binary system works as follows. The signal y (t) from the output of setpoint 2 is compared with the signal y (t) from the output of control object 1 in comparison unit 6. The received signal is delivered directly to the input of the first modular element 8, and to the inputs of other modular elements 8 8 j through differentiators 7-7, the corresponding orders. The signals from the outputs of the modular elements through the corresponding first amplifiers 9 are fed to the input of the first adder 10, from the output of which the signal is fed to the input of the multiplication unit 11, the signal from the output of the comparator unit and the signal 874 ly from the outputs of the differentiators to the input the second adder 13, the linear combination of the error x (t) and its (n-1) -th derivative obtained at the output of the adder 13 is the error of the KPOS circuit e (t), which is fed to the input of the relay element 14, the signal from the output of which is fed to the input inerz ion filter 20. The signals from the sensors 15.- 15 disturbances are fed through the corresponding second modular elements 16-16 | and third amplifiers 17-17 to the input of the first adder 10, signals from the outputs of the second modular elements 16-16 through the corresponding fourth amplifiers 18-18 to the input of the third adder 19, from the output of which the signal goes to the second input of the inertial filter 20, from the output of which the signal is fed to the second input of multiplication unit 11. In the proposed communication system, the measured disturbances are formed by sensors 15-15, disturbances by the second modular elements 16-16, third 17, and fourth 18-18 amplifiers and the third adder 19. The feasibility of the proposed binary system with coordinate and coordinate-parametric feedback is that it guarantees a higher quality and accuracy of regulation compared to the known system by ensuring the independence of transients both from the changing parameters of the object, and from external forces acting on the object, which is achieved by introducing additional links to measured perturbations into the system with the KPOS. As shown by the results of field-mathematical modeling, the use of the proposed system to stabilize a given ore load value or iron / carbon ratio does not ensure the accuracy of stabilization below 0.3%. This guarantees a reduction of silicon fluctuations in the iron by 0.012% and a reduction in the specific coke consumption by 2.4 kg / t of iron, which provides an economic effect of about 100,000 rubles per year per one blast furnace of large volume.