SU1383295A1 - Устройство дл регулировани объектов с запаздыванием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано дл  построени  систем управлени  техническими объектами, содержащими значительные запаздывани  и подверженные вли нию контролируемых внешних возмущений . Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства. Устройство содержит элемент 1 задани , элементы 2, 14 сравнени , задатчик 3 минимального значени  регулируемой величины , компаратор А, объект 5 с запаздыванием , ключ 6, обратные модели 7, 10 объекта без запаздывани , сумматоры 8, 12, элемент 9 запаздывани , регул тор 11, блок 13 логического пе - реключени . При рассогласовании параметров обратной модели 7 с параметра- р ми объекта 5 вводитс  корректирующее воздействие с помощью обратной модели 10 и регул тора 11, компенсирующее это рассогласование. 2 ил. S (Л

Description

t)

г- 13

т

11

0

i2

U(t)

y(t)

10

UH()

I

fpii.

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано дл  построени  систем управлени  техническими объектами, содержащими значительные запаздывани  и подверженные вли нию контролируемых внешних возмущений.

Ц€;ль изобретени  - повьшение точности устройства.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства; на фиг.2 - кривые переходных процессов.

Устройство дл  регулировани  объектов с запаздыванием содержит элемент 1 задани , первый элемент 2 сравнени , задатчик 3 минимального значени  регулируемой величины, компаратор 4, объект 5 с запаздыванием, ключ 6, первую обратную модель 7 объ- екта без запаздывани , первый сумматор 8, элемент 9 запаздывани , вторую обратную модель 10 объекта без запаздывани , регул тор 11, второй сумматор 12, блок 13 логического переключени  и второй элемент 14 сравнени  .

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии управл ющее воздействие на объект 5 равно нулю, и, следовательно, на второй вход компаратора 4 поступает также нулевое значение регулируемой величины. В компараторе 4 по результатам сравнени  с минимальным значе,нием регулируемой величины, поступающей с задат чика 3, вырабатываетс  сигнал логического О, который поступает на уп равл ющие входы блока 13 логического переключени  и ключа 6. В блоке 13 логического переключени  по управл ю щему сигналу логического О пропускаетс  сигнал заданного значени  ре- гулир уемой величины с элемента 1 задани  на второй вход первого элемента 2 сравнени . На первый вход элемента 2 сравнени  поступает также заданное значение регулируемой величины с элемента 1 задани , поэтому на выходе первого элемента 2 сравнени  будет нулевое значение рассогласовани  , которое не приводит к изме- неник сигнала на выходе регул тора 11. Так как в начальный момент на выходе регул тора 11 устанавливаетс  нулевое значение, то управление по. отклонению регулируемой величины от заданного значени  не формируетс .

На вход первой обратной модели 7 поступает заданное значение регулируемой величины с элемента 1 задани , по которому вычисл етс  соответствующее ему программное управл ющее воздействие и„р (t).

Так как при поступлении на управл ющий вход ключа 6 сигнала логичес0 кого О с компаратора 4 ключ закрываетс , то корректирующее управл ющее воздействие также не формируетс . Таким образом, на стадии начального управлени  объектом, когда отсутству5 ет измеренное значение регулируемой величины, устройством реализуетс  управление по программе с помощью первой обратной модели 7. Общее управ- л ющее воздействие U(t) в этом слу0 чае формируетс  по каналу 1, 7, 8, 12.

По истечении времени запаздывани  S , когда на выходе объекта 5 по вл етс  измеренное значение регулируе5 мой величины, на выходе компаратора 4 вырабатываетс  сигнал логической 1. По этому сигналу в блоке 13 логического переключени  на вход первого элемента 2 сравнени  пропускаетс 

0 фактическое значение регулируемой величины JCt). Таким образом, осуществл етс  замыкание обратной св зи по каналу 2, II. Если значение регулируемой величины y(t) равно заданно- Му значению ), то на выходе первого элемента 2 сравнени  будет сигнал рассогласовани , равный нулю:

X(t) YjCt) - Y(t).

д Это означает, что обратна  модель объекта 7 без запаздывани  полностью адекватна объекту 5, с запаздыванием. Если ошибка рассогласовани  X(t) отлична от нул , то с помощью типового

с регул тора 11, например пропорционального звена, формируетс  добавочное управл ющее воздействие, которое суммируетс  с программным управл ющим воздействием Unp (t) в сумматоре 8. В общем случае параметры регул тора выбираютс  из условий устойчивости с использованием приближенных оценок параметров передаточной функции .объекта 5 с запаздыванием.

Если обратна  модель объекта 10 без запаздывани  полностью адекватна объекту 5 с запаздыванием , то на ее выходе воспроизводитс  то воздействие U(t), под действием которого

получено значение регулируемой величины -Y(t). Это приводит к тому, что на входы второго элемента 14 сравнени  поступают равные сигналы, что влечет к по влению нулевого сигнала на его выходе, и, следовательно, никакой коррекции не требуетс .. В том случае, когда параметры обратной модели 10 не полностью соответствуют паваметрам объекта 5, модельное значение управлени  U(t) будет отличатьс  от реализованного на объекте управл ющего воздействи  U(t -€), задержанного в элементе 9 запаздыва- ни  на врем  запаздывани  , и на выходе второго элемента 14 сравнени  возникает ненулевое рассогласование

AU(t) U(t - 0) - U(t), - обусловленное параметрическим рассог ласованием обратной модели. Дл  стационарного объекта регулировани  это будет характеризовать статическую ошибку обратных моделей 7 и 10. Проход  через ключ 6, который открывает с  компаратором 4 по сигналу логической 1, сигнал отклонени  i.U(t) суммируетс  с сигналом, поступающим с выхода сумматора 8, во втором сумматоре 12...

Таким образом, общее управл ющее воздействие U(t) формируетс  из программного воздействи  Unp(t), добавочного воздействи  по отклонению регулируемой величины, формируемого по каналу 2, 1I и корректирующего воздействи  по цепи 9, 10, 14, 6, 12

TejcHHKO-экономическое преимущество устройства заключаетс  в том, что введение коррекции по управл ющему воздействию при рассогласовании параметров модели управлени  с параметрами объекта с запаздыванием позвол ет повысить точность регулировани  выходного параметра.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  объектов с запаздыванием, содержащее

   д 5

   Q 5 - 0

   .с

   40

   .элемент задани , выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнени , задатчик минимального значени  регулируемой величины, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом объекта с запаздыванием , а выход - с управл ющим входом ключа, первую обратную модель объекта без запаздывани , выход которой соединен с первым входом первого сумматора, элемент запаздывани , вход которого соединен с входом объекта с запаздыванием, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности устройства, в него введены втора  обратна  модель объекта без запаздывани , регул тор, второй сумматор, логического переключени  и второй элемент сравнени , причем вход второй обратной модели объекта без запаздывани  соединен с выходом объекта с запаздыванием и с первым информационным входом блока логического переключени , а выход второй обратной модели объекта без запаздывани  соединен с первым входом второго элемента сравнени , второй вход которого соединен с выходом элемента запаздывани , а выход - с информационным входом ключа, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора , а выход второго сумматора соединен с входом объекта с запаздыванием , вход первой обратной модели объекта без запаздывани  соединен с выходом элемента задани  н с вторым информационным входом блока логического переключени , управл ющий вход которого соединен с выходом компаратора , а выход - с вторым входом пер- вог1э элемента сравнени , выход которого соединен с входом регул тора, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора.

   Ткп