SU1305634A1

SU1305634A1 - Самонастраивающа с система управлени дл объектов с запаздыванием

Info

Publication number: SU1305634A1
Application number: SU864013573A
Authority: SU
Inventors: Тиен Гуинь Као; Ривас Перес Рауль; Ван Дык Нгуен; Евгений Дмитриевич Пичугин; Франко Парельяда Карлос
Original assignee: Одесский Политехнический Институт
Priority date: 1986-01-21
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к системам управлени нестационарными объектами с запаздыванием и может быть использовано, например, в металлургии , теплоэнергетике и других отрасл х промьшшенности. Целью изобретени вл етс повьшение точности управлени . Эта цель достигаетс тем, что система содержит последовательно соединенные второй сумматор 14, блок 15 коррекции и третий сумматор 16, второй вход которого соединен с выходом первого сравнивающего элемента 2, а выход - с вторым входом регул тора 5, первый вход второго сумматора 14 соединен с выходом первого сумматора 6, а второй вход - с выходом регул тора 5, второй вход блока .15 коррекции соединен с выходом блока 13 оптимизации и первым входом регул тора 5. Вновь введешше блок и св зи обеспечивают подстройку параметров системы при изменении динамики объекта. 1 ил. Q (Л -±

Description

10

Если параметры моделей 4 и 10 не адекватны параметрам объекта 7 вслед ствие его нестационарности, то в самой системе предусматриваетс их перестройка . Перестройка параметров мо делей 4 и 10 производитс с помощью блока 9 подстройки, который согласно определенньп алгоритмам по сигналам поступающим с выходов первого элемен та 3 запаэдьтани , первой модели 4 и второго сравнивающего элемента 8 производит оценку параметров объекта 7, Блок 13 оптимизации вырабатывает управл ющее воздействие на перестрой ку параметров р егул тора 5 и блока 15 коррекции. Таким образом, перестройка параметров регул тора 5 производитс параллельно перестройке па раметров .блока 15 коррекции. При этом сохран етс соотношение

W,(p) 1/иЛр).

20

Изобретение относитс к системам управлени нестационарными объектами с запаздьшанием и может быть использовано , например, в металлургии, теплоэнергетике и других отрасл х промьшшенности.

Цель изобретени - повьшшние точности управлени .

На чертеже представлена блок-схема системы.

Система содержит задающее устройство 1, первый сравнивающий элемент 2, первый элемент 3 запаздывани , первую модель 4 объекта, регул тор 5, первый сумматор 6, объект 7 управлени , второй сравнивающий элемент 8, блок 9 подстройки, вторую модель 10 объекта, второй элемент 11 запаздывани , третий сравнивающий элемент 12, блок 13 оптимизации, второй сумматор 14, блок 15 коррекции и третий- сумматор 1 6,

Система работает следующим образом .

При изменении сигнала задани Y, по витс сигналрассогласовани , , который отрабатывает регул тор 5. При данном управлении через упреждающую вторую модель 10 объекта объект 7 находитс вне замкнутого контура управлени и не вли ет на устойчивость замкнутой системы. При отработке , сигнал Уд, с выхода второй модели 10 имеет одинаковое значение с выходным сигналом управл емого объекта Y через 35 зации параметров регул тора 5 можно врем запаздывани .

Пусть операторные функции объекта 7, моделей 4 и 10 и регул тора 5 соответственно равны W(p)e P5 W(p), . W|(p), а операторна функци блока 15 корре кдаи V(p) -1/Уд(р). Если параметры моделей 4 и 10 адекватны параметрам объекта 9, т.е. W,(p.) Wg{p), то динамика системы описьшаетс следующей системой уравнений:

) -f,(p) e

z,(p) и,(р) - иг(р) f(р);

25

30

При использовании ПИ-закона регулировани оператор регул тора имеет вид:

W,(p,.K,(t, bISiE.l., (,)

где K|(t) - коэффициент передачи регул тора;

l- ij(t) - врем изодрома регул тора . Алгоритм работы блока ГЗ оптими40

использовать, например, в виде

UN N, N;

K(t) KjCt- fj) +. С, uN; ) K,(t) С„

(3)

45

где N5дд , N - соответственно задан нов и действительное число перемен знака сигна.па б на интервале времени г

K(t), K Ct- Cj) - коэффициент передачи регул тора соответственно в текущий момент времени и в момент времени, пре;даествую1ций на врем сГ ;

Z,(P) Z,(p)W(p) -Z,(p) 50

з(р) e,(p) - Zj(p); U, (p) -e,(p) W/p).

Ошибка E, определ етс выражением 55

е(р) IaiPl.

,(p)u;(p)

(I) }

Если параметры моделей 4 и 10 не адекватны параметрам объекта 7 вследствие его нестационарности, то в самой системе предусматриваетс их перестройка . Перестройка параметров моделей 4 и 10 производитс с помощью блока 9 подстройки, который согласно определенньп алгоритмам по сигналам поступающим с выходов первого элемента 3 запаэдьтани , первой модели 4 и второго сравнивающего элемента 8 производит оценку параметров объекта 7, Блок 13 оптимизации вырабатывает управл ющее воздействие на перестрой- ку параметров р егул тора 5 и блока 15 коррекции. Таким образом, перестройка параметров регул тора 5 производитс параллельно перестройке параметров .блока 15 коррекции. При этом сохран етс соотношение

W,(p) 1/иЛр).

зации параметров регул тора 5 можно

W,(p,.K,(t, bISiE.l., (,)

где K|(t) - коэффициент передачи регул тора;

l- ij(t) - врем изодрома регул тора . Алгоритм работы блока ГЗ оптимизации параметров регул тора 5 можно

использовать, например, в виде

UN N, N;

K(t) KjCt- fj) +. С, uN; ) K,(t) С„

(3)

Ty(t) - врем изодрома регул тора в текущий момент времени;

С,, С - коэффициенты, выбираемые дл конкретного объекта.

Алгоритм работы блока 13 оптимизации обеспечивает стабилизацию числа перемен знака сигнала 5 на интервале времени

путем уменьшени

KR и Ту при 0 и увеличени К,; и T|j при uN О, но при этом отношение

К( и Тц остаетс посто нным и равным С .

Из блок-схема видно, что блок 15 коррекции формирует компенсирующий сигнал Z из сигнала Z , равного f. Так как регул тор 5 - линейный, то наличие сигнала Z на входе регул тора 5 при суммировании с сигналом 6, не вли ет на прохождение сигнала 6, . Сигнал Z- предназначен лишь дл компенсации действий неконтролируемого возмущени f. Так как блок 13 оптимизации, работающш по алгоритму (3), предназначен дл стабилизации числа перемен знака сигнала 2. на интервале с , то наличие сигнала Z на входе сумматора 16 не вли ет на алгоритм работы блока 13.

Полна компенсаци действи неконтролируемого возмущени имеет мес-20 с: первым входом регул тора, вход вто (4)

то тогда, когда оператор блока 15 коррекции имеет вид

к(Р)й;ЬИз выражений (2) и (3) следует, что полна компенсаци неконтролируемого возмущени будет иметь место при

.)

Отсюда видно, что дл компенсации возмущени параметры блока 15 коррек цйи должны находитьс в полном соответствии с параметрами регул тора 5, т.е. должны перестраиватьс по. тому же алгоритму (3), только здесь относительно блока 15 коррекции ве-т личины Kg(t) и Ty(t) уже не вл ютс коэффициентом передачи и временем изодрома, а лишь величины, характеризующие динамику блока.15 коррекции .

Следовательно, дл повышени быстродействи системы и повышени точности (путем компенсации действи неконтролируемого возмущени с помощью новых св зей, введенных в системе ) необходимо осуществить перестройку параметров регул тора 5 и блока 15 коррекции параллельно по ал горитму (3).

305634

Форму

л а

изобретени

Самонастраивающа с система управлени дл объектов с запаздыванием, содержаща задающее устройство, первый сравнивающий элемент, последовательно соединенные первьп г элемент запаздывани и первую модель объекта, последовательно соединенные регул тор и первый сумматор, подключенный выходом к входу объекта управлени , выход которого соединен с входом второго сравнивающего элемента, соединенного выходом через блок подстройки с входом второй модели объекта, последовательно соединенные второй элемент запаздывани , третий сравнивающий элемент и блок оптимизации, выход которого соединен

25

35

зо

40

45

SO

рого элемента запаздывани соединен с выходом задающего устройства и с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход третьего сравнивающего элемента соединен с выходом объекта управлени , первый вход второй модели объекта соединен с BTOJT рым входом первой модели объекта второй вход второй модели объекта соединен с выходом первого сумматора и входом первого элемента запаздывани , а выход - с вторым входом первого сравнивающего элемента, второй вход блока подстройки соединен с выходом первого элемента запаздьшани , третий вход - с выходом первой модели объекта и вторым входом второго сравнивающего элемента, отличающа с тем, что, с целью повышени точности управлени системы, .она содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок коррекции и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом пе:рвого сравнивающего элемента, а выход - с вторым входом регул тора, первьй вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а второй . вход - с выходом регул тора, второй вход блока коррекции соединен с вь:- ходом блока оптимизации.

Claims

Формула изобретения подключенный выхо, выс входом элемента, через блок второй мовыходом входом последовательно соекогда оператор блока 15 вид ^W* ⁼ W?(pj '

Из выражений (2) и (3) следует, что полная компенсация неконтролируемого возмущения будет иметь место при ,, , ч _ T_u(t) 2 «^(р) - κ/οΤτ/ϊίΓΓΠ ⁽⁵⁾

Отсюда видно, что для компенсации возмущения параметры блока 15 коррекции должны находиться в полном соответствии с параметрами регулятора 5, т.е. должны перестраиваться по. тому же алгоритму (3), только здесь относительно блока I5 коррекции вел личины K_R(t) и T_u(t) уже не являются коэффициентом передачи и временем изодрома, а лишь величины, характе- < ризующие динамику блока.15 коррекции.

Следовательно, для повышения быст-. родействия системы и повышения точности (путем компенсации действия неконтролируемого возмущения с помощью новых связей, введенных в системе) необходимо осуществить перестройку параметров блока 15 коррекции горитму (3).

регулятора 5 и параллельно по ал-⁵⁰

Самонастраивающаясясистема управления для объектов с запаздыванием, содержащая задающее устройство, первый сравнивающий элемент, последовательно соединенные первый элемент запаздывания и первую модель объекта, последовательно соединенные регулятор и первый сумматор, дом к входу объекта управления ход которого соединен второго сравнивающего соединенного подстройки с дели объекта, диненные второй элемент запаздывания, третий сравнивающий элемент и блок оптимизации, выход которого 'соединен с: первым входом регулятора, вход второго элемента запаздывания соединен с выходом задающего устройства и с первым входом первого сравнивающего элемента, второй вход третьего сравнивающего элемента соединен с выходом объекта управления, первый вход второй модели объекта соединен с втор· рым входом первой модели объекта, второй вход второй модели объекта соединен с выходом первого сумматора и входом первого элемента запаздывания, а выход - с вторым входом первого сравнивающего элемента, второй вход блока подстройки соединен с выходом первого элемента запаздывания, третий вход - с выходом первой модели объекта и вторым входом второго сравнивающего элемента, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления системы, она содержит последовательно соединенные второй сумматор, блок коррекции и третий сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого сравнивающего элемента, а выход - с вторым входом регулятора, первый вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а второй . вход - с выходом регулятора, второй вход блока коррекции соединен с выходом блока оптимизации.

ВНИИПИ Заказ 1426/44 Тираж 864

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4