SU1441351A1 - Адаптивна система автоматического управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  с эталонной моделью и может найти применение при управлении технологическими объектами. Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости и точности системы в услови х нестационарных характеристик объекта управлени . Система содер сит сумматоры 1,3,5,13, регул тор 2, модель 4 объекта, обратную модель 6 объекта, корректирующий блок 7, блоки умножени  8,11,14, объект управлени  9, форсирующий блок 10, интегратор 12, блок делени  15, уси- , литель 16. В системе действуют сигнальна  и параметрическа  самонастройки , что позвол ет расширить область устойчивости системы и повысить ее точность в услови х нестационарности объекта управлени  и воздействи  на нето неконтролируемых возмущений. 2 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  с эталонной моделью и может найти примененке при управлении, например, технологи ческими объектами в химической, неф техимичёской, мета.гшургической и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости и точности сксте- мы в услови х нестационарных характеристик объекта управлени .

На фиг. 1 представлена структурна  схема адаптивной системы автоматического управлени ; на фиг. -2 - структурна  схема обратной модели объекта.

Адапативна  система автоматического управлени  -содерзкит (фиг.1) первый сумматор 1, регул тор 2, второй сумматор 3, модель 4 объекта, третий сумматор 5, обратную модель 6 объекг- та, корректирующий блок 7, первый бдок умножени  8, объект управлени  9, форсирующий блок 10, второй блок умножени  11, интегратор 12, четвертый сумматор 13, третий блок умножени  14, блок делени  15,. усилитель 16. Обратна  модель объекта содержит Усилители 17,185 19,-19;, сумматоры , дифференцирующие звень  21,,

21,;, инерционные звень  22 ,-22., (фиг. 2).

Система управлени  работает еле- дующим образом.

На первый вход сумматора. 1 посту- пает сиг ал задани , а на второй инверсно подаетс  выходной сигнал объекта. Получающийс  на выходе cyi-i- матора 1 сигнал рассогласовани  по- ступает .на вход регул тора 2,, на вы ходе которого формируетс  управл ющее воздействие регул тора, которое подаетс  на первый вход сумматора 3 на второй вход которого с лока умно жени  Н постзшает сигнал f, числен- но равный внешнему неконтролируемог-гу возмущению f с обратным знаком, щзи веденному к входу объекта 9э в результате на выходе сумматора 3 получаетс  управл ющее воздействие U,, которое подаетс  на вход модели объекта 4 и на вход блока умножени  8, на другой вход которого поступает сигнал, численно равньй коэффициенту самонастройки K(.(t), удовлетвор юще;-; му условию Ko(t) K-t(t) где K(t) и К„д коэффициенты усилени  объекта и модели объекта., и обеспечивающему , таким образом, посто нство коэффициента передачи сис.темы по каналу управлени  в услови х, когда коэффициент усилени  объекта может измен тьс  в широких пределах.

Выходной сигнал модели 4 подаетс  на вход сумматора 5,. а выходной сигнал объекта 9 инверсно подаетс  на другой вход сумматора 5, на выходе которого получаетс  сигнал рассогла еовани  между выходами модели 4 и объекта 9, который поступает на входы обратной модели б и форсирующего блока 10, На Бь-ходе обратной модели 6 получаетс  сигнал, равный некоторому эквиваленту внешнего неконтролируемого и параметрического возмущени , приведенному к входу объекта. Проход  через корректирующий блок 7, вых.одной сигнал .обратной модели б подвергаетс  в нем фильтрации и поступает на блок множени  14, на второй вход которого подаетс  выходной сигнал сумматора 13, равный коэффициенту самонастройки К, в результате на выходе блока умнслсени  14 по- лучаетс  сигнал, приблизительно равный по величине и обратный по знаку внешиег у неконтролируемому вoз ryщe- ншо, Таккн образом, .в блоке умножв ни  14 осуществл етс  выделение из эквивалента внешнего ргеконтролируе- мого возщтцени  и параметрического возмущени  только внешнего неконтролируемого возм:/щени  (с обратным знаком ) . Такш-5 образом, на сумматоре 3 осуществл етс  компенсаци  неконтролируемого возмущени  путем сложени  вьгходного сигнала регул тора 2 и выходного сигнала блока умнокени  14. С выхода блока уг.шожени  14 сигнал поступает также на вход делимого блока делени  15 на вход делител  которого подаетс  выходной сигнал U су1Ф;атора 3, в результате на выходе Яблока 15 получаетс  сигнал, равный отношению г/и, который подаетс  на вход сумматора 13, на другой вход которого подаетс  выходной сигнал интегратора 12, равный по величине

- интегралу от произведени  (получаемого на выходе блока умножени  11) сигнала згаравлени  U (вьгеода .- тора 3), сигнала, пропорционального

. сигналу самонастройки (выхода ус11 и- тел  16, на вход которого подаетс  выходной сигнал сумматора 13) и выходного сигнала форсирующего блока

10. В результате .на выходе сумматора 13 получаетс  сигнал самонастройки коэффициента усилени  канала управлени  системы, который в блоке умножени  8 используетс  дл  стабилиэа- ции коэффициента усилени  канала управлени  системы.

В системе помимо быстродействукэдей сигнальной цепи самонастройки, вклю- |Q чающей модель 4 объекта, 5, обратную модель 6, корректирующий блок 7 и cymtarop 3, действует цепь параметрической самонастройки, вкшо- чагоща  блок делени  15, блоки умно- is жени  8,11 и 14, усилитель 16, форсирующий блок 10 и сумматор t3, котора  реализует самонастройку коэффициента усилени  системы в широких пределах . Это позвол ет значительно рас-20 ширить область устойчивости системы и повысить ее точность в услови х нестационарности объекта управлени  и воздействи  на него неконтролируе- Mbix возмущений, 25

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Адаптивна  система автоматического управлени , содержаща  первый сумматор первый вход которого соединен с 30 входом задани  системы, а выход - с входом регул тора, подключенного вьг- одом к первому входу второго сумма- Topa, объект згаравлени , выход кото- ого соединен с вторым входом перво- 35 го сумматора и с первым входом треть- его сумматора, второй вход которого

   1441351

   подключен к выходу модели объекта, обратную модель объекта, выход которой соединен с входом корректирующего блока, и четвертый сумматор, отличающа с  тем, что, с целью повышени  устойчивости и точнос- ти системы в услови х нестационарных характеристик объекта управлени , в нее введены три блока умножени , усилитель , блок делени , интегратор и форсирующий блок, вход которого сое- |динен с входом обратной модели объек та и с выходом TpieTbero сумматора, |выход второго сумматора подключен к входу делител  блока делени , к пер- ;ВОму входу первого блока умножени , :К входу модели объекта и к .первому входу второго блока умножени , вто- фой вход которого соединен с выходом усилител , подключенного входом к второму входу первого блока умножени , к выходу четвертого сумматора и к первому входу третьего блока умножени , второй вход которого соединен с выходом корректирующего блока, а выход - с вторым входом второго сум- матора и с входом делимого блока делени , подключенного выходом к перво :му входу четвертого сумматора, второй вход которого соединен с выходом интегратора, подключенного входом к выходу второго блока умножени , третий вход которого соединен с выходом форсирующего блока, выход первого блока умножени  подключен к входу объекта управлени .

   Фиг.2

   т