SU1383287A1 - Regulator limiting control efect - Google Patents
Regulator limiting control efect Download PDFInfo
- Publication number
- SU1383287A1 SU1383287A1 SU864038480A SU4038480A SU1383287A1 SU 1383287 A1 SU1383287 A1 SU 1383287A1 SU 864038480 A SU864038480 A SU 864038480A SU 4038480 A SU4038480 A SU 4038480A SU 1383287 A1 SU1383287 A1 SU 1383287A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- control
- output
- unit
- regulator
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано в системах с ограниченным управл ющим воздействием. Цель изобретени - по- вьшение качества управлени - достигаетс тем, что в регул тор, содержащий последовательно соединенные дифференциатор, первый масштабный блок и сумматор, второй масштабный блок, введены последовательно соединенные блок выделени модул сигнала, умножитель и третий масштабный блок. Реализуемый с помошд ю регул тора закон управлени позвол ет приблизить переходный процесс в системе к оптимальному по -быстродействию и уменьшить скоростную составл ющую ошибки в установившемс режиме. 4 ил.This invention relates to automatic control and regulation and can be used in systems with limited control action. The purpose of the invention is to improve the quality of control - in that the regulator containing the serially connected differentiator, the first scale unit and the adder, the second scale unit, are inserted in series with the modulo unit of the signal module, the multiplier and the third scale unit. Implemented with the help of the regulator, the control law allows to bring the transient process in the system closer to the optimal performance and reduce the speed component of the error in the steady state. 4 il.
Description
ооoo
0000
со towith to
0000
13 13
Изобретение относитс к области автоматического управлени и предназначено дл управлени изменениемThe invention relates to the field of automatic control and is intended to control the change
различных параметров в системах автоvarious parameters in auto systems
матического управлени , где управл ющее воздействие ограничено по величине и пропорционально ускорению изменени параметра.control, where the control action is limited in magnitude and is proportional to the acceleration of the parameter change.
Цель изобретени - повышение ка- честна управлени .The purpose of the invention is to increase the control accuracy.
На фиг. 1 изображена функциональ- на блок-схема системы автоматического управлени с ограничением управл ющего воздействи объекта с аста- тизмом второго пор дка на фиг. 2,- функциональна блок-схема предлагаемого регул тора; на фиг. 3 и 4 - фазовые портреты характерных линий.FIG. Figure 1 shows a functional block diagram of an automatic control system with the limitation of the control action of an object with a second-order astatism in FIG. 2, is a functional block diagram of the proposed controller; in fig. 3 and 4 - phase portraits of characteristic lines.
На фиг. 3 и 4 А - траектори оптимального по быстродействию движени при ограниченном управл ющем воздействии , Б - лини перехода управл ющего воздействи через ноль, В - лини начала формировани максимального отрицательного управл ющего воздействи , Г - лини начала формировани максимального положительного управл щего воздействи , Д - фазовые траектории движени изображающей точки при использовании предлагаемого регул тора , Е, Ж, И-- линии формировани соответственно нулевого, начала максимального отрицательного и нач.ала максимального положительного управл ющего воздействи при использовании известного регул тора, К - фазовые траектории движени изображающей точки при использовании из- вестнрго регул тора.FIG. 3 and 4 A - trajectories of optimal speed movement with limited control action, B - transition line of control action through zero, C - line of beginning of formation of maximum negative control action, D - line of beginning of formation of maximum positive control of, D - the phase trajectories of motion of the imaging point when using the proposed controller, E, F, I-- the formation line, respectively, zero, the beginning of the maximum negative and the beginning of the maximum positive control action when using a known regulator, K - phase trajectories of movement of the imaging point when using a known regulator.
Система управлени изменением параметра Х- объекта 1 содержит датчик 2 отклонени параметра, изображенный в в)эде элемента сравнезш , регул тора 3 и исполнительный орган 4. Предлагаемый регул тор наиболее эффективен при использовании в системахThe system for controlling the change of the X-object parameter 1 contains a sensor 2 parameter deviation, shown in c) element of the comparative element, controller 3 and the actuator 4. The proposed controller is most effective when used in systems
управлени , в которых управл ющее воздействие пропорционально ускорению текущего значени параметра Х и максимальное значение управл ющего воздействи ограничено.controls in which the control action is proportional to the acceleration of the current value of the parameter X and the maximum value of the control action is limited.
Датчик 2 обеспечивает формирование сигнала рассогласовани по законуThe sensor 2 provides the formation of the error signal according to the law
X Xj XX xj x
тt
где X сигнал рассогласовани между задающим и текущие значени ми параметра;where X is the mismatch signal between the driver and the current parameter values;
Х - задающее значение параметра Х - текущее значение параметра. Регул тор 3 обеспечивает формирование управл ющего сигнала Ур на исполнительный орган 4. Исполнительный орган 4 обеспечивает формирование управл ющего воздействи У по законуX - specifies the value of the parameter X - the current value of the parameter. Regulator 3 ensures the formation of a control signal Ur on the executive body 4. The executive body 4 ensures the formation of a control action according to the law
К,Ур при /Ур/г У sign Ур приK, Ur at / Ur / g At sign Ur at
УмMind
/Уу// Yy /
УМMIND
КоTo
о about
00
5five
5five
00
гдеWhere
РR
У АЛ AL
К, управл ющее воздействиеj управл ющий сигнал с регул тора 3;K, control effect j control signal from controller 3;
максимальное значение управл ющего воздействи , коэффициент пропорциональности .the maximum value of the control action, the proportionality coefficient.
Управл ющее воздействие У приводит к созданию ускорени текущего значени параметра Х-. Параллельно управл ющему воздействию на объект 1 обычно действует возмущающее воздействие Уд, что условно изображено с помощью сумматора 5.The control action of Y causes the acceleration of the current value of the parameter X-. In parallel, the control effect on the object 1 is usually affected by the disturbing effect Ud, which is conventionally depicted with the help of the adder 5.
Предлагаемый регул тор 3 содержит первый, второй и третий масщтабные блоки 6-8, дифференциатор 9, блок 10 вьщелени модул , умножитель 11, и сумматор 12; Тогда выходной сигнал У„ с регул тора 3 будет формироватьс по законуThe proposed controller 3 contains the first, second, and third mainframe blocks 6–8, the differentiator 9, the block 10, the module slot, the multiplier 11, and the adder 12; Then the output signal Vn from the regulator 3 will be formed according to the law
Ур К,Х + + KjX/X/, где К,, К,Ur K, X + + KjX / X /, where K ,, K,
Ч H
к,2-- k, 2--
коэффициенты усилени масштабных блоков 6-8 соответственно .gain factors of scale blocks 6-8, respectively.
Указанный закон формировани сигнала Ур от известного отличаетс наличием третьего слагаемого, модуль i которого пропорционален квадрату ско- 5 рости сигнала X рассогласовани . Максимальное быстродействие в системах с ограничением управл ющего воздействи достигаетс при релейном управлении, в котором знак фор- 0 мируемого максимального управл ющего воздействи измен етс при попадании изображающей точки на фазовом портрете на траекторию А, оптимальную по быстродействию и заданную урав- 5 нениемThe indicated law of forming the signal Up differs from the known one by the presence of the third term, the modulus i of which is proportional to the square of the velocity of the error signal X. The maximum speed in systems with a control action restriction is achieved with relay control, in which the sign of the formative maximum control action changes when the image point on the phase portrait hits the trajectory A, which is optimal in speed and given by the equation
XX
- sign X,- sign X,
где К - коэффициент пропорциональности между управл ющим воз10where K is the proportionality coefficient between the controlling power
1515
2020
2525
3138328731383287
действием и ускорением изменени параметра.action and acceleration of the parameter change.
Однако закон релейного управлени при обеспечении оптимального быстродействи нельз использовать в установившемс режиме. Из-за этого переход т на другой алгоритм управлени , обеспечивающий требуемые динамические характеристики в установившемс режиме. Это приводит к усложнению системы управлени . С другой стороны, дл релейного закона, оптимального по быстродействию, необходимы малые допуска на разброс параметров системы , так как при выборе траектории переключени на одни параметры в реальной системе истинна траектори может пройти ниже или выше выбранной. В первом случае не будет оптимального быстродействи , так как фазова траектори выйдет за линию А и будет иметь место динамический заброс с соответствующим увеличением времени переходного процесса. Во втором случае возникает колебательный процесс относительно линии А, привод щий к частой смене знака управл ющего воздействи . При наличии, в системе колебательных звеньев это может привести к нежелательным последстви м .However, the law of relay control, while ensuring optimum performance, cannot be used in steady state. Because of this, the transition to another control algorithm provides the required dynamic characteristics in steady state. This leads to a complication of the control system. On the other hand, for a relay law that is optimal in speed, small tolerances are needed on the variation of system parameters, since when choosing a switching trajectory to certain parameters in a real system, the true trajectory can pass below or above the selected one. In the first case, there will be no optimal speed, since the phase trajectory will go beyond line A and there will be a dynamic cast with a corresponding increase in the transient time. In the second case, an oscillatory process occurs with respect to line A, leading to frequent changes in the sign of the control action. If present, in a system of oscillatory links, this can lead to undesirable consequences.
При использовании известного регул тора на фазовом портрете (фиг.4) имеютс три характерных пр мых линии: Е - лини переключени знака управл ющего воздействи , Ж - лини начала формировани отрицательного максимального управл ющего воздействи и И - лини начала формировани максимального положительного уп равл ющего воздействи . Оптимальное быстродействие в этом случае получаетс только дл траекто- рии изображающей точки, проход щей через точку пересечений линий И и А. У траекторий изображающей точки , например К, пересекающих линию И за линией А, врем переходного процесса резко возрастает за счет по влени колебаний. У траекторий, про- 50 ход щих по другую сторону от точки пересечени -линий И и А, врем также увеличиваетс за счет того, что скорость не достигает своего допустимого значени . Более того, за счет уве-55 личени коэффициента К, обеспечивающего демпфирование, можно добитьс , что во всем рабочем диапазоне лини .When using the well-known regulator on the phase portrait (Fig. 4) there are three characteristic straight lines: the E is the switching line of the sign of the controlling influence, the W is the line of the beginning of the formation of a negative maximum controlling influence, and the I is the line of the beginning of the formation of the maximum positive control impact. In this case, the optimal speed is obtained only for the trajectory of the imaging point passing through the intersection point of lines I and A. For the trajectories of the imaging point, for example K, crossing the line And beyond line A, the time of the transition process increases dramatically due to the appearance of oscillations. For paths passing 50 on the other side of the intersection point of the lines A and A, the time also increases due to the fact that the speed does not reach its allowable value. Moreover, by increasing the coefficient K, which provides damping, it can be achieved that in the entire operating range of the line.
30thirty
3535
, 40, 40
н н в ни ли ви боn ni li borbo
чи уп ре пр ве ра та ра бл Ис от уж маchi ny pr pr ra ra ta ra bl iz
дл пр ци об ти со те уч но фиFor the sake of science and science
гдgd
ФF
л сл ци вт то кл бл не бл вх гу выl sl q t that kl bl no bl vh gu you
10ten
5five
00
5five
0 5 0 5
00
5five
И будет между осью X и линией А. Однако при начальных отклонени х внутри рабочего диапазона будут достигнуты допустимые скорости, и врем возрастет за счет медленного движени . С другой стороны, повышенное значение коэффициента К приведет к увеличению скоростной ошибки в установившемс режиме, т.е. при изменении Хд с посто нной скоростью будет больше установившеес значение X.And it will be between the X axis and the line A. However, with the initial deviations within the working range, the permissible speeds will be achieved and the time will increase due to the slow movement. On the other hand, an increased value of the coefficient K will lead to an increase in the speed error in the steady state, i.e. a change in xd at a constant speed will increase the steady-state value of x.
В предлагаемом регул торе 3 наличие третьего слагаемого в законе управлени при соответствуюпщм выборе коэффициента К позвол ет вместо пр мых линий Е, ж, и получить соответствующие линии Б, В, Г, которые располагаютс на фазовом портрете таким образом, что лини Г во всем рабочем диапазоне располагаетс близко к линии А со стороны оси X. Исключение составл ют только малые отклонени , но при мальгх отклонени х уже не требуетс формировать максимальных управл юпщх воздействий.In the proposed controller 3, the presence of the third term in the control law with the appropriate choice of the coefficient K allows, instead of the straight lines E, g, to get the corresponding lines B, C, D, which are located in the phase portrait in such a way that The range is located close to line A on the side of the X axis. The exception is only small deviations, but with small deviations, it is no longer necessary to form maximum control actions.
Выбор коэффициентов К,, К, Kg дл предлагаемого регул тора 3 можно проводить следующим образом. Коэффициенты К, и К выбрать из услови обеспечени динамических характеристик при малых отклонени х, т.е. в соответствии с теорией линейных систем автоматического управлени без учета ограничений величины максимально управл ющего воздействи . А коэффициент К выбрать по формулеThe choice of the coefficients K ,, K, Kg for the proposed controller 3 can be carried out as follows. The coefficients K, and K should be chosen from the condition of providing dynamic characteristics with small deviations, i.e. in accordance with the theory of linear automatic control systems without taking into account the limitations of the magnitude of the maximum control action. And the coefficient K to choose the formula
Кз Cs
- Р.ЗК.ХЭ - К2-л|ХэУмК + Ум/к- R.ZK.HE - K2-l | HeUMK + Um / k
коto
ХаУмКHaumk
50 5 50 5
4040
где XQ - рабочий диапазон изменени рассогласовани X.where XQ is the working range of the variation of the mismatch X.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864038480A SU1383287A1 (en) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | Regulator limiting control efect |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864038480A SU1383287A1 (en) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | Regulator limiting control efect |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1383287A1 true SU1383287A1 (en) | 1988-03-23 |
Family
ID=21226919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864038480A SU1383287A1 (en) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | Regulator limiting control efect |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1383287A1 (en) |
-
1986
- 1986-03-20 SU SU864038480A patent/SU1383287A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Титце У., Шенк К. никова схемотехника. 1983,с. А82тА84. Жуков Ю.И. Бртовые вычислительные машины. - Л.: Судостроение, 1984,с. 22. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101180789A (en) | Electric motor control device | |
SE510713C2 (en) | Phase locking circuit and method for controlling voltage controlled oscillator | |
US4656986A (en) | Device for modifying operation of regulator for setting fuel quantity in an internal combustion engine operating with self-ignition | |
CA2057237C (en) | Sliding mode control system | |
AU613401B2 (en) | Advanced pid controller | |
US4815433A (en) | Method of and device for controlling and/or regulating the idling speed of an internal combustion engine | |
SU1383287A1 (en) | Regulator limiting control efect | |
GB2146141A (en) | Method and device for elevator dc drive motor stabilization | |
SU746401A1 (en) | Method of compensating automatic control and regulation system inertia | |
SU1285427A1 (en) | Control system | |
SU736334A2 (en) | Device for control of stepping motor | |
SU1465302A1 (en) | Device for controlling regulation object | |
SU809054A1 (en) | Relay regulator | |
KR910013679A (en) | Heat engine motion control | |
SU1661720A1 (en) | Pneumatic two-positional governor | |
RU1833831C (en) | Monitoring system | |
SU1491693A1 (en) | Arrangement for controlling electric drive of robot | |
SU1571548A1 (en) | Relay adaptive system | |
US4884014A (en) | Position control method | |
SU1287104A1 (en) | Adaptive regulator with controlled feedback | |
SU954929A2 (en) | Variable structure control | |
RU1815478C (en) | Method of liquid level control in steam turbine condenser | |
SU900265A1 (en) | Device for regulating speed of multi-mass resilient mechanism | |
RU1829024C (en) | Tracing system | |
SU1529175A2 (en) | Follow-up system |