SU1228073A1 - Адаптивный регул тор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области систем управлени , а именно к системам с переменной структурой. Изобретение позвол ет за счет введени  усилител  с переменной структурой обеспечить адаптивное регулирование, обеспечивающее увеличение точности в случае, когда параметры объекта существенно измен ютс . 1 ил. (Л IN9 1C 00 vj 00

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  и может быть использовано дл  автоматического регулировани  промьшленных, в част кости, нефтеперерабатывающих и нефте- химических объектов, характеризующихс  наличием запаздывани  и инерционности , измен ющихс  в определенном диапазоне.

Цель изобретени  - повьшение точное- ти.

На чер.теже изображена структурна  схема регул тора.

Регул тор содержит первый 1, вто- рой 2 и третий 3 сумматоры, диффе- ренциатор 4, интегратор 5, блок умножени  6, блок изменени  структуры 7, блок определени  модул  8, фильтр 9 с переменной структурой, усилитель 10 с переменной структурой, источник 11 посто нного напр жени .

Регул тор реализует закон управлени 

U(t) (K K(t)),({)+ Tj (t) +

I

+ -f- I (0) dSl . K(t), (1)

Kn и К,

где (t) - ошибка регулировани , равна  x(t)-x(t); x(t) их(1) - регулируема  выходна 

координата и задание; t - врем ;

0 - переменна  интегрировани  J W - соответственно посто нна  и автоматически измен ема  часть коэффициента усилени  регул тора;

Т- и Т - соответственно посто нна  времени дифференцировани  и интегрировани . Регул тор работает следукщим образом .

Регулируемый выходной сигнал объ- екта x(t) и х поступают на соответствующие (минусовой и плюсовой) входы сумматора 1, выходной сигнал которого поступает на входы интегратора 5, дифференциатора 4 и на пер- вые входы сумматора 2 и блока изменени  структуры 7. Выходной сигнал сумма

. . -

(i))T; j(e)de

, о. .

то-ра 2 поступает на первый вход блока умножени  6, на втЬрой вход кото- ,р6го поступает выходной сигнал 1С +

+ Ko(t) контура адаптации. На выходе блока умножени  6 формируетс  выходной сигнал регул тора U(t). Выходной сигнал дифференциатора 4 поступает на вход блока определени  модул  8 и на второй вход блока изменени  структуры 7.

В контуре адаптации на основе сигналов f и формируетс  автоматически измен емый коэффициент усилени  регул тора по алгоритму

Kp(t) Kn+Ka(t),

K.(t) ч(,П| (t) ,

(2)

)

Ч при О

гг

. О при О,

Ч const.

(3)

который реализуетс  с помощью блоков изменени  структуры 7 и усили- ( тел  с переменной структурой 10.

Максимальное знач.ение модул  реальной производной ) I формируетс  на основе выходного сигнала t I блока определени  модул  8 в фильтре 9 по алгоритму

Т -- IU + 1г1

dt

ГТ, .

Tj при1еК1 1 , т т. (4)

где Т и T,j - посто нные времени

фильтра.

Выходной сигнал дифференциатора 4 поступает на вход блока определе - ни  модул  8, на выходе которого формируетс  сигнал . Выходной сигнал блока 8 поступает на вход фильтра 9 с переменной структурой. При выбранном соотношении посто нных времени Т и Т фильтр 9 оценивает максимальные значени  модул  производной по алгоритму (4) и на его выходе формируетс  выходной сигнал( I , который поступает на первый вход усилител  10 с переменной структурой. На второй вход усилител  с переменной структурой подаетс  выходной сигнал блока изменени  структуры 7, который производит логическое умножение в фазовой плоскости (,f ). На основе выходного сигнала sign блока изменени  структуры 7 в блоке 10 устанавливаетс  коэффициент усилени  равный либо У . (при

f- 6 0) , либо О (нулю) при 0. На входе усилител  10 с переменной структурой формируетс  сигнал K(t) Ч () , поступающий на первый вход сумматора 3, на второй вход кото рого подаетс  сигнал, соответствующий значению посто нной части коэффициента усилени  Кр. На выходе сумматора 3 формируетс  автоматически измен емый коэффициент усилени  Kp(t) Кг, + о,() который поступает на второй вход блока умножени  6.основного контура регул тора.

Предложенный регул тор в системе автоматического регулировани  париру- ет существенные изменени  параметров объекта следующим образом. При увеличении посто нных времени передаточной функции объекта.переходной процесс в системе имеет апериодический характер. Фильтр переключаетс  с Т . на Т, что уменьшает значение автоматически измен емого коэффициента усилени  регул тора и коэффициентов при дифференцировании и интегрирова- НИИ ошибки, следовательно исключаетс  перерегулирование и уменьшаетс  врем  регулировани  переходного процесса . При уменьшении посто нных времени объекта, что соответствует коле- бательному переходному процессу, фильтр переключаетс  с Т„ на Т , увеличива  значение адаптируемого коэффициента усилени  и коэффициентов при дифференцировании и интегрировании ошибки. Но на отрезке переходного процесса, при котором О, блок изменени  структуры выдает управл ющую команду на усилитель с переменной структурой, на выходе которого сигнал скачком равн етс  нулю. На выходе сумматора формируетс  минимальное значение, соответствующее самой медленной динамике объекта. На отрезке переходного процесса, при котором 5 О, значени  параметров регул тора увеличиваютс  с большой ско скоростью, и тем самым ошибка быстро стремитс  к нулю.

В результате такой работы регул тора уменьшаетс  перерегулирование (в первом случае) и врем  регулировани  (во втором случае).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   «

   Адаптивный регул тор, содержащий блок умножени , последовательно соединенные первый сумматор, дифференциатор j блок определени  модул  и фильтр с переменной структурой, последовательно соединенные интегратор и второй сумматор, последовательно соединенные источник посто нного напр жени  и третий сумматор, первый и второй входы блока изменени  структуры соединены соответственно с вы- ;ходом первого сумматора и выходом дифференциатора, о тличающи с   тем, что, с целью повышени  точности регул тора, он содержит усилитель с переменной структ фой, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом фильтра с переменной структурой и выходом 6jio- ка изменени  структуры, а выход через третий сумматор - с первым входом блока умножени , второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, соединенного вторым .вхо-г дом с выходом первого сумматора, а третьим выходом - с выходом дифференциатора .

   Редактор К.Волощук

   Составитель В.Кузин Техред И.Попович

   Заказ 2286/48Тираж 836Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 1J3035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   -.«-и.-.«----- --- «---. - -- ---«---- «----- ---- -- ™ - -- ™

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   Корректор А.Зимокосов