SU1322230A1

SU1322230A1 - System with variable structure

Info

Publication number: SU1322230A1
Application number: SU853993695A
Authority: SU
Inventors: Владимир Борисович Белорусец; Владимир Владимирович Гичан; Валентинас Антанович Крищюкайтис
Original assignee: Вильнюсский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-07-07

Abstract

Изобретение относитс к области 1:истем автоматического регулировани и может быть использовано, в частности , в системах регулировани процессов металлообработки. Целью изобретени вл етс улучшение качества процесса регулировани за счет повышени быстродействи системы. Устройство содержит задатчик входного сигнала , делитель напр жени , три релейных элемента, релейный регул тор,регул тор , астатический регул тор,коммутатор , три сумматора, элемент задержки , исполнительное устройство, датчик и усилитель. Сущность изобретени заключаетс в придании процессу регулировани за счет введени усилител и сумматора оптимальных свойств, присущих релейным оптимальным регул торам. 2 ил. (Л оо 1C 1C to соThe invention relates to the field 1: an automatic control system and can be used, in particular, in systems for regulating metalworking processes. The aim of the invention is to improve the quality of the control process by increasing the speed of the system. The device comprises an input signal adjuster, a voltage divider, three relay elements, a relay controller, a controller, an astatic controller, a switch, three adders, a delay element, an actuator, a sensor, and an amplifier. The essence of the invention is to impart to the process of regulation, by the introduction of an amplifier and adder, the optimum properties inherent in the relay optimal regulators. 2 Il. (L oo 1C 1C to with

Description

1one

Изобретение относитс к системам автоматического управлени и pei-ули- ровани и может быть использовано дл улучшени качества функционирова ни автоматических систем, в частности в системах автоматического регулировани процессов металлообработки .The invention relates to systems of automatic control and pei-clearing and can be used to improve the quality of functioning of automatic systems, in particular, in systems of automatic control of metalworking processes.

Цель изобретени - улучшение качества процесса регулировани за счет повьппени быстродействи системы .The purpose of the invention is to improve the quality of the control process by increasing the speed of the system.

На фиг. 1 представлена структурна схема системы; на фиг. 2 - процессы , иллюстрирующие работу системы .FIG. 1 is a block diagram of the system; in fig. 2 - processes illustrating the operation of the system.

Система (фиг. 1) содержит -задат- чик 1 входного сигнала, делитель 2 напр жени , второй релейный элемент 3, регул тор 4, третий релейный элемент 5, коммутатор 6, элемент 7 задержки , исполнительное устройство 8, объект 9 регулировани , датчик 10, первый релейный элемент 11, усилиThe system (Fig. 1) contains an input signal 1, a voltage divider 2, a second relay element 3, a controller 4, a third relay element 5, a switch 6, a delay element 7, an actuator 8, an adjustment object 9, a sensor 10, the first relay element 11, effort

13222301322230

исполнительного устройства 8 с выходом первого сумматора 15, а с помощью nepaoi o релейного . элемента 11 на интеграторе регул тора 4 устанав , ливаютс нулевые начальные услови интегрировани . При этом на входы первого сумматора 15 поступают сигнал рассогласовани .j(t) A-y(t) с третьего сумматора 13 и сигналthe actuator 8 with the output of the first adder 15, and with the help of nepaoi o relay. Element 11 on the regulator 4 integrator having set the zero initial conditions of integration. At the same time, the inputs of the mismatch .j (t) A – y (t) from the third adder 13 and the signal

10 от задатчика 1 входного сигнала,прошедший через усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усилени k .10 from the setpoint 1 of the input signal passing through the amplifier 12 with an adjustable gain factor k.

В устройстве момент переключени t, регулируетс с помощью коэффици15 ента делени k,, а момент переключени t определ етс временем задерж ки «t . Введение первого сумматора 15 и усилител 12 с коэффициентомIn the device, the switching time t is controlled by the division factor k ,, and the switching time t is determined by the delay time t. Introduction of the first adder 15 and amplifier 12 with a factor

и„and"

2020

усилени мент tЦ gain ment t

позвол ет в мосформировать требуемый сиг нал и. Параметры регул тора 4,на интеграторе которого сигнал с выхода элемента 7 задержки с помощью перallows to format the required signal and. The parameters of the controller 4, on the integrator of which the signal from the output of the element 7 delay using

ливает в моментIt pours at the moment

тель 12, третий 13, второй 1А и пер- 25 вого релейного элемента 11 устанав- вый 15 сумматоры, астатический 16 и релейный 17 регул торы.The tele 12, the third 13, the second 1A and the first 25 relay element 11, installed 15 adders, an astatic 16 and a relay 17 regulators.

Система работает следующим образом .The system works as follows.

Сигнал требуемого уровн А от за- 30 датчика 1 входного сигнала проходит через делитель 2 напр жени с коэффициентом делени kj (k 7/ 1) и поступает вместе с сигналом y(t) от датчика 10 на входы второго сумматора 14. Полученный сигнал рассогласова2 нулевые начальные услови , настраиваютс так,чтобы устранить вли ние различного рода возмущающих воздействий..The signal of the required level A from input sensor 1 of the input signal passes through voltage divider 2 with a division factor kj (k 7/1) and goes together with the signal y (t) from sensor 10 to the inputs of the second adder 14. The received error signal 2 is zero the initial conditions are adjusted to eliminate the influence of various kinds of disturbing influences ..

Характерный вид переходных процессов в отсутствии неконтролируемых возмущений представлен на фиг. 26 .(крива 18 - дл предлагаемой системы , крива 2 дл известной).A characteristic view of transients in the absence of uncontrolled disturbances is shown in FIG. 26. (Curve 18 - for the proposed system, curve 2 for the known).

Кроме того, в известной системе ненулевые начальные услови на интеграторе регул тора 4 в момент t, включени регул тора 4 существенно усложн ют ее настройку. Они обуслов- вы- 40 лены работой интегратора в течение промежутка Г с момента tIn addition, in a known system, non-zero initial conditions on the integrator of controller 4 at time t, turning on controller 4 make it much more difficult to set up. They are caused by the work of the integrator during the period of T from the moment t

3535

ни (t) :--- y(t) поступаетnor (t): --- y (t) arrives

1 на третий 5 и второй 3 релейные элевы1 on the third 5 and second 3 relay ales

менты (второй релейный элемент 3 рабатьшает сигнал лишь в том случае, если величина y(t) достигает значени A/kn). Первоначально коммутатор 6 соедин ет выход третьего релейного элемента 5 с входом исполнительного устройства 8, и управл ющий сигнал начинает форсированно измен ть управл емую величину объекта 9 регулировани . В момент t (фиг. 2), когда g (t) О, выходной сигнал третьего релейного элемента 5 мен ет пол рность , а сигнал с выхода второго релейного элемента 3, .проход через элемент 7 задержки с регулируемым временем задержки Т ,поступает на коммутатор 6 и первый релейный элемент 11, управл их подвижными конвы- the cops (the second relay element 3 only receives the signal if the value of y (t) reaches the value of A / kn). Initially, the switch 6 connects the output of the third relay element 5 to the input of the actuator 8, and the control signal begins to forcefully change the control value of the control object 9. At time t (Fig. 2), when g (t) O, the output signal of the third relay element 5 changes polarity, and the signal from the output of the second relay element 3, passing through the delay element 7 with adjustable delay time T, goes to the switch 6 and the first relay element 11, controlled by their movable channels

ВAT

моментmoment

коммутатор 6 соедин ет входswitch 6 connects the input

Ч H

13222301322230

исполнительного устройства 8 с выходом первого сумматора 15, а с помощью nepaoi o релейного . элемента 11 на интеграторе регул тора 4 устанавливаютс нулевые начальные услови интегрировани . При этом на входы первого сумматора 15 поступают сигнал рассогласовани .j(t) A-y(t) с третьего сумматора 13 и сигналthe actuator 8 with the output of the first adder 15, and with the help of nepaoi o relay. element 11 on the integrator of the controller 4 are set to zero initial conditions of integration. At the same time, the inputs of the mismatch .j (t) A – y (t) from the third adder 13 and the signal

от задатчика 1 входного сигнала,прошедший через усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усилени k .from setpoint 1 of the input signal, passed through the amplifier 12 with an adjustable gain factor k.

В устройстве момент переключени t, регулируетс с помощью коэффициента делени k,, а момент переключени t определ етс временем задержки «t . Введение первого сумматора 15 и усилител 12 с коэффициентомIn the device, the switching time t is controlled by the division factor k ,, and the switching time t is determined by the delay time t. Introduction of the first adder 15 and amplifier 12 with a factor

и„and"

усилени мент tЦ gain ment t

позвол ет в мосформировать требуемый сигнал и. Параметры регул тора 4,на интеграторе которого сигнал с выхода элемента 7 задержки с помощью перливает в моментallows to resize the required signal and. The parameters of the regulator 4, on the integrator of which the signal from the output of the element 7 of the delay with the help of percolates at the moment

25 вого релейного элемента 11 устанав- 25th relay element 11 of the

- 30 2 нулевые начальные услови , настраиваютс так,чтобы устранить вли ние различного рода возмущающих воздействий..- 30 2 zero initial conditions are adjusted so as to eliminate the influence of various kinds of disturbing influences ..

Кроме того, в известной системе ненулевые начальные услови на интеграторе регул тора 4 в момент t, включени регул тора 4 существенно усложн ют ее настройку. Они обуслов- - 40 лены работой интегратора в течение промежутка Г с момента tIn addition, in a known system, non-zero initial conditions on the integrator of controller 4 at time t, turning on controller 4 make it much more difficult to set up. They are caused by the work of the integrator during the period T from the moment t.

3535

,, когда,, when

первым релейным элементом 11 с помощью сигнала от второго релейного элемента 3 устанавливаютс нулевыеthe first relay element 11 is set to zero by the signal from the second relay element 3

45 услови интегрировани . Использова- ние посто нной времени интегратора дл настройки контура воспроизведени задающей величины ухудшает динамические свойства системы управ50 лени относительно возмущающих воздействий , так как их устранение теперь проводитс с помощью меньшего числа варьируемых параметров астатического регул тора 16.45 integration conditions. The use of a constant integrator time for adjusting the reproduction contour of the reference value worsens the dynamic properties of the control system with respect to disturbing influences, since their elimination is now carried out with the help of a smaller number of variable parameters of the static static controller 16.

Таким образом, применение предлагаемой системы, позвол ет по сравнению с известной повысить быстродействие автоматических систем иThus, the application of the proposed system allows, in comparison with the known, to increase the speed of automatic systems and

313313

Claims

achieve a more complete elimination of all disturbances, which improves the quality of transients of control systems. Invention Formula

A variable structure system containing serially connected input signal adjuster and voltage divider, the output of which is connected to the first input of the relay controller, the output of which is connected to the information input of the switch, the output of which is connected through series-connected actuator and control object to the sensor connected to the second input of the relay controller and the second information input of the astatic controller, the first in

the delay element is connected to the control input of the switch, and the output of the first relay element connects to the control input of the static controller, which, in order to improve the quality of the control process for calculating the system speed, it additionally introduces a second element, an amplifier and sums the torus, the output of which is connected to the informational input of the switch in the eye, the output of the setpoint of the input signal through the amplifier is connected to the input of the adder, the second input of which is connected to the output of the astatic relay, the second output of the relay ynogo p l torus through a second relay ale connected to the input DELAY element

formational input of which is combined 20 output of which is connected to the input

with input divider voltage, code

the delay element is connected to the control input of the switch, and the output of the first relay element is connected to the control input of the static controller, characterized in that, in order to improve the quality of the control process by increasing the system speed, the second relay element is additionally introduced and the adder, the output of which is connected to the second information input of the switch, the output of the setpoint of the input signal through the amplifier is connected to the input of the adder, the second input of which is connected to the output of the asti controller, the second output of the relay controller through the second relay element is connected to the input of the delay element

the output of which is connected to the input

first relay element.

/ I FIG. 2