SU1633376A1

SU1633376A1 - Система управлени

Info

Publication number: SU1633376A1
Application number: SU894703621A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Яковлевич Лащев; Зуфар Гарифуллинович САЛИХОВ; Владимир Михайлович Копылов; Владимир Андреевич Комолов; Юрий Иванович Семушкин
Original assignee: Московский институт стали и сплавов
Priority date: 1989-06-16
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1991-03-07

Abstract

Изобретение относитс к области управлени систем управлени , а именно к системам управлени объектом вида СО U , СР W , где L (t) - управление,со , Lf - соответственно скорость и угол поворота объекта . Цель изобретени - повысить одновременно запас устойчивости и качество переходного процесса. Изобретение содержит объект управлени , блок сравнени , два сумматора, релейный элемент, квадратор, блок определени модул , блок возведени в степень, п ть масштабных усилителей, блок делени , три блока перемножени и блок дифференцировани с соответствующими взаимосв з ми. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к управлению систем управлени , а именно к системам управлени объектом вида

СО U

(1)

где

Ц) СО,

b(f) - управление; G), (P - соответственно скорость и угол поворота объекта. Цель изобретени - повысить одновременно запас устойчивости и качество переходного процесса.

Дл обеспечени устойчивости системы необходимо выбрать управление на основе второго метода Л пунова, т.е. обеспечени отрицательности производной функции Л пунова:

VЈ 0 .(2)

„ .Ч

п+

(п+1) СО

С этой целью выбирают функцию Л пунова в виде

v Мс,Г (3)

К const 0; n 0 целое и дробное ,

Но дл апериодичности переходного процесса обеспечиваетс не неравенство (2) , а равенство вида

V - (UV, |U const 0. (4) Из (3) и (4) можно записать К (n+1) If (n-H)U U

,,5)

откуда наход т управление Мп+рЩ cjsign Ч (,,)

05

oo со со J

ОЭ

На чертеже предстагшена функцио- налъна схема системы управлени . Предлагаема система реализует управление объектом 1 в соответствии с выражением (6).

Система содержит объект 1 управлени , первый выход которого вл етс выходом системы и соединен с входом блока 2 определени модул , выход ко- торого соединен с входом блока 3 возведени в степень и вторым входом третьего блока 4 перемножени , первый вход которого соединен с выходом блока 3, а выход через второй масштаб ный усилитель 5 - с первым входом первого сумматора 6, второй выход объекта 1 и системы соединен с входом квадратора 7, выход которого через третий масштабный усилитель 8 соединен с вторым входом сумматора 6, первый выход объекта 1 соединен также с релейным элементом 9, выход первого масштабного усилител 10 соединен с вторым входом второго блока 11 перемножени , первый вход которого соединен с выходом релейного элемента 9, а выход - с вторым входом второго сумматора 12, первый вход которого через четвертый масштабный усилитель 13 соединен с выходом сумматора 6, вход уменьшаемого блока 14 сравнени вл етс входом системы, выход которого соединен с входом объекта 1 управлени , а вход вычитаемого - с выходом блока 15 делени , вход делимого которого соединен с вы- ходом второго сумматора 12, а вход делител через п тый масштабный усилитель 16 - с вторым выходом объекта 1, первый выход которого соединен через блок 17 дифференцировани с первым входом первого блока 18 перемножени , второй вход которого соединен с выходом блока 3, а выход - с входом усилител 10.

Система работает следующим образом С объекта 1 управлени сигналы, соответствующие угловой скорости и углу поворота, поступают соответственно на релейный элемент 9, блок 2 определени модул , блок 17 дифференцировани и п тый масштабный усилитель 16, квадратор 7. На релейном элементе 9 в зависимости от знака входного сигнала на выходе формируетс сигнал signcp , который поступает на второй вход блока 11 перемножени . В блоке 2 определени модул на выходе формиру

0

, 5

5

0

етс сипмм, по абсолютной величине равный входному. В блоке 17 входной сигнал дифференцируетс и с выхода поступает на второй вход бпока 18 перемножени .

С выхода блока 2 определени модул сигнал поступает на первый вход третьего блока 4 перемножени и на вход блока 3 возведени в степень , в котором формируетс сигнал, соответствующий заданной степени модул угла поворота. В блоке 4 перемножени выходной сигнал блока 3 перемножаетс с выходным сигналом блока 2 и на выходе формируетс сигнал , соответствующий (п+1) степени модул угла поворота , который , проход через второй масштабный усилитель 5 на первый вход первого сумматора 6, усиливаетс в К, раз.

В блоке 18 перемножени выходной сигнал блока 3 перемножаетс с выходным сигналом блока 17 и на выходе формируетс сигнал, соответствующий ц |lpln, который после усилени в первом масштабном усилителе 10 в К, (п+1) раз поступает на второй вход второго блока 11 перемножени , где перемножаетс с выходным сигналом релейного элемента 9. Сигнал, соответствующий К, (n+Olq)) q signq, поступает на второй вход второго сумматора 12. В квадраторе 7 входной сигнал, пропорциональный угловой скорости СО, перемножаетс сам на себ - возводит-- с в квадрат, и сформированный таким образом выходной сигнал, пропорциональный квадрату угловой скорости со усиливаетс в третьем масштабном

п+1

раз и поступает на

усилителе 8 в

второй вход сумматора 6.

В сумматоре 6 этот сигнал суммируетс с сигналом, соответствующим K,|(J|nM , с усилител 5 и после усилени в четвертом масштабном усилителе 13 в /К раз поступает на первый вход второго сумматора 12. В последнем этот сигнал суммируетс с сигналом , соответствующим К ,(n+1 ) | q |n к Ц sign(fl, с блока 11 и поступает на вход делимого блока 15 делени . В п том масштабном усилителе 16 сигнал , соответствующий угловой скорости U)jусиливаетс в (п+1) раз и поступает на вход делител блока 15 делени . Выходной сигнал блока, соответствующий частному от делени

входных сигналов блока 15, поступает на первый вход, вл ющийс входом вычитаемого, блока 14 сравнени , где сравниваетс с заданием, поступающим на его второй вход - вход уменьшаемого. В результате на объект 1 управлени поступает сигнал управлени , обеспечивающий одновременно устойчивость всей системы управле- ни и апериодический характер переходных процессов.

Claims

Формула изобретени

Система управлени , содержаща объект управлени , блок сравнени , первый сумматор и релейный элемент, отличающа с тем, что, с целью повышени одновременно запаса устойчивости и качества переходного процесса, в нее введены квадратор , блок определени модул , блок возведени в степень, п ть масштабных усилителей, блок делени , три блока перемножени , блок дифференцировани и второй сумматор, причем первый выход объекта управлени соединен через блок дифференцировани с первым входом первого блока пере- множени , а также с входом блока оп

0

5

5

ределенн модул и через релейный элемент - с первым входом второго блока перемножени , второй вход которого через первый масштабный усилитель соединен с выходом первого блока перемножени , второй в-ход которого соединен с первым входом третьего блока перемножени и выходом блока возведени в степень, вход которого соединен с выходом блока определени модул и вторым входом третьего блока перемножени , выход которого через второй масштабный усилитель соединен с первым входом первого сумматора , второй вход которого соединен через третий масштабный усилитель с входом квадратора, а выход через четвертый масштабный усилитель - с первым входом второго сумматора , второй вход которого соединен с выходом второго блока перемножени , а выход - с входом делимого блока делени , вход делител которого через п тый масштабный усилитель соединен с вторым выходом объекта управлени и входом квадратора , а выход - с первым входом блока сравнени , второй вход которого вл етс входом системы, а выход соединен с входом объекта управлени .