SU1640667A1 - On-off pulsed controller - Google Patents

On-off pulsed controller Download PDF

Info

Publication number
SU1640667A1
SU1640667A1 SU884479326A SU4479326A SU1640667A1 SU 1640667 A1 SU1640667 A1 SU 1640667A1 SU 884479326 A SU884479326 A SU 884479326A SU 4479326 A SU4479326 A SU 4479326A SU 1640667 A1 SU1640667 A1 SU 1640667A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
relay
controller
aperiodic
output
input
Prior art date
Application number
SU884479326A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Яковлевич Бичуцкий
Геннадий Яковлевич Леденев
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2572
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2572 filed Critical Предприятие П/Я В-2572
Priority to SU884479326A priority Critical patent/SU1640667A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1640667A1 publication Critical patent/SU1640667A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к техническим средствам систем автоматического регулировани  и может быть использовано дл  регулировани  и управлени  различными динамическими объектами и технологическими процессами . Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет увеличени  диапазона входных сигналов регул тора и повышение динамической точности. Регул тор содержит сравнивающий элемент 1, первый 2 релейный элемент с зоной нечувствительности , формирователь 3 управл ющего сигнала, первое 4 апериодическое звено, второе 5,... (п+1)-е 5П апериодические звень  и второй 64...(п+1)-й б релейные элементы с зо ной нечувствительности. При использовании предлагаемого регул тора расшир ютс  функциональные возможности регулировани  за счет возможности сопр жени  конкретных величин ограничений выходных напр жений апериодических звеньев и конкретных датчиков входного сигнала. Отмечаетс  пониже- ние энергопотреблени  и уменьшение перерегулировани . 2 ил. о « /The invention relates to the technical means of automatic control systems and can be used to control and control various dynamic objects and technological processes. The aim of the invention is to expand the scope by increasing the range of input signals of the controller and increasing the dynamic accuracy. The controller contains the comparing element 1, the first 2 relay element with the dead zone, the driver 3 of the control signal, the first 4 aperiodic link, the second 5, ... (n + 1) -e 5P aperiodic links and the second 64 ... ( +1) b relay elements with insensitivity zone. When using the proposed controller, the functionality of the regulation is expanded due to the possibility of interfacing specific values of the limitations of the output voltages of aperiodic links and specific sensors of the input signal. There is a decrease in power consumption and a reduction in overshoot. 2 Il. about " /

Description

Изобретение относитс  к техническим средствам систем автоматического регулировани  и может быть использо- вано дл  регулировани  и управлени  различными динамическими объектами и технологическими процессами.The invention relates to the technical means of automatic control systems and can be used to control and control various dynamic objects and technological processes.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет увеличени  диапазона входных сигналов регул тора и повышение динамической точности регулировани .The aim of the invention is to expand the scope by increasing the range of input signals of the controller and increasing the dynamic accuracy of the adjustment.

На фиг.1 приведена структурна  схема релейно-импульсного регул тора; на фиг.2 - фазовые траектории системы управлени  с релейно-импульсным ( регул тором.Figure 1 shows the block diagram of the relay-pulse controller; Fig. 2 shows phase trajectories of a control system with a pulse-relay (controller.

Релейно-импульсный регул тор содержит сравнивающий элемент 1,первый 2 релейный элемент с зоной нечувствит тельности, формирователь 3 управл ющего сигнала,, первое 4 апериодическое звено, второе 5{...(п+1)-е 5п апериодические звень  и второй 6... . ,.(п+1)-й 6П релейные элементы с зоной нечувствительности.The relay-pulse controller contains the comparing element 1, the first 2 relay element with the dead zone, the control signal generator 3, the first 4 aperiodic link, the second 5 {... (n + 1) -e 5n aperiodic links and the second 6 ... ,. (n + 1) -th 6P relay elements with dead band.

На фиг.1 и 2 введены следующие обозначени :In Figures 1 and 2, the following notation is introduced:

а0...ап выходные сигналы соответственно первого 4...(п+1)-го 5п апериодических звеньев; Ua.t.Un - выходные сигналы соотС Јa0 ... an output signals, respectively, of the first 4 ... (n + 1) -th 5n aperiodic links; Ua.t.Un - output signals respectively

ОABOUT

бb

00

JJ

ветственно первого 2...(п+1)-го 6Я релейных элементов с зоной нечувствительности;officially of the first 2 ... (n + 1) -th 6th relay elements with dead zone;

. ..h -зоны нечувствительности соответственно первого 2...(п+1)-го 6 релейного элемента с зоной. ..h - dead zones, respectively, of the first 2 ... (n + 1) -th 6 relay element with a zone

нечувствительности; 10...Тп - посто нные времени соответственно первого 4...(n+t)-ro 5n апериодических звеньев; о« insensitivity; 10 ... Tn - constants of time, respectively, of the first 4 ... (n + t) -ro 5n aperiodic links; about"

10ten

1515

...,1,4,1,- участки пр мых, ограничивающих линию переключени  в правой полуплоскости фазовой плоскости;..., 1,4,1, are the sections of the straight lines bounding the switching line in the right half-plane of the phase plane;

А BUT

А„,...,Ао - точки пересечени  фазовой траектории с лини ми переключени  в системе с релейно-импульсным регул тором;25And ", ..., Ao are the intersection points of the phase trajectory with the switching lines in the system with a relay-switching regulator; 25

А ,А,, A, A ,,

А-,...,А,г - точки пересечени  фазовой траектории с лини ми переключени  в системе-прототипе .A -, ..., A, d - intersection points of the phase trajectory with switching lines in the prototype system.

Гормирователь 3 управл ющего сигала представл ет собой запаздывающее вено с запаздыванием Ј,, на выключеие .The control digester 3 is a delayed vein with a delay of Ј ,, on switching off.

30thirty

Релейно-импульсный регул тор работает следующим образом.Relay-pulse controller operates as follows.

Пусть входной сигнал X увеличиваетс  от нул . При достижении сигналом X значени  Ь0 срабатывает первый 2 релейный элемент с зоной нечувст40Let input signal X increase from zero. When the signal X reaches the value of L0, the first 2 relay element with the non-40 zone is triggered.

вительности, выходной сигнал которого поступает на вход первого 4 апериодического звена и формирователь 3 управл ющего сигнала. В замкнутом контуре возникает, скольз щий режим. ., Этот режим характеризуетс  тем,что выходной сигнал сравнивающего элемента 1 S X - а„ he const. Выходной сигнал U0 представл ет собой последовательность импульсов,частотаThe output signal of which is fed to the input of the first 4 aperiodic link and the driver 3 of the control signal. In a closed loop, a sliding mode arises. This mode is characterized by the fact that the output signal of the comparison element 1 S X - a „he const. The output signal U0 is a pulse train, the frequency

Рассмотрим процесс управлени  фазовой плоскости X, X на примере равлени  консервативным объектом рого пор дка. Линии переключени  с использованием релейно-импульсного регул тора L0- Ц- ,.B np вой полуплоскости и L0- L , L в левой полуплоскости. Линии перек чени  с использованием известного релейно-импульсного регул тора L0- правой полуплоскости и Lm в левой полуплоскостConsider the process of controlling the phase plane X, X by the example of the generation of a conservative object of the order of magnitude. Switching lines with the use of a pulse-relay controller L0-Ц-, .B np half-plane and L0- L, L in the left half-plane. Cross lines using the known relay-pulse controller L0-right half-plane and Lm in the left half-plane

следовани  которых Јцв пропорциейаль-Линии переключени  L,, La, L3, Lfollowing which Јtsv is proportional to the line-switching L, La, L3, L

на величине TQX + X - h0, где X - скорость изменени  входного сигнала. Если частота следовани  импульсов fUo такова, что Тц0 l/ЈU(, то формирователь 3,управл ющего сигнала формирует непрерывный выходной сигнал . 1аким образом в скольз щем режимеat TQX + X - h0, where X is the rate of change of the input signal. If the pulse frequency fUo is such that Tc0 l / ЈU (, then the control signal generator 3 generates a continuous output signal. 1 in a manner in a sliding mode

можно найти из (2) в предположении что (условие выключени  фор мировател  управл ющего сигнала).Т ки Х, Х. иХэ точки достижени соответственно сигналами U0...Un+ уровн  насыщени  (Х4 а, + Ь0,can be found from (2) under the assumption that (the condition of turning off the control signal generator) .T ki X, X. and Xe reach the corresponding points U0 ... Un + of the saturation level (X4 a, + b0,

ьв.lv

а but

ОГЛOgl

+ а+ a

+ altn + h2).+ altn + h2).

пP

+ h,, X,+ h ,, x,

aom+ aiaom + ai

00

00

5five

00

5five

00

, ,

S X - аS X - a

си„si „

О поO by

(Т X + X - h),(T x + x - h),

const,const,

(1)(one)

(2)(2)

VQ О Vq o

Пусть первое 4 апериодическое звено имеет уровень насыщени  аот. При X аот + Ь0 и при (входной сигнал продолжает возрастать) первый 2 релейный элемент с зоной нечувствительности остаетс  во включенном состо нии, а сигнал S начинает увеличиватьс  и при S hj произойдет включение второго 6( релейного элемента . Считаем, что ,A - мала  величина (). Если входной сигнал X продолжает возрастать, то и в новом контуре возникает скольз щий режим, дл  которогоLet the first 4 aperiodic link have aot saturation level. At X аоt + b0 and at (the input signal continues to increase) the first 2 relay element with the deadband remains in the on state, and the signal S starts to increase and at S hj the second 6 will turn on (the relay element. We assume that A is small value (). If the input signal X continues to increase, then in the new contour there is a sliding mode, for which

S X - aom - а, h, const.S X - aom - a, h, const.

(3)(3)

Пусть второе 5 апериодическое звено имеет уровень насыщени  . Если входной сигнал продолжает возрастать , то при X аот + + h, остаетс  включенным второй 64 релейный элемент с зоной нечувствительности , сигнал S увеличиваетс  до значени  Ii2.(n2. ni А ) после чего также возникает скольз щий режим, дл  которогоLet the second 5 aperiodic link have a saturation level. If the input signal continues to increase, then when X at + + h, the second 64 relay element with the deadband remains on, the signal S increases to the value Ii2. (N2. Ni A) and then a sliding mode also occurs, for which

а2 h г const.(4) a2 h g const. (4)

При дальнейшем увеличении входного сигнала поочередно возникает скольз щий режим при S h(h 3 - hz Д ) и т.д.With a further increase in the input signal, a sliding mode alternately arises at S h (h 3 - hz D), etc.

Рассмотрим процесс управлени  на фазовой плоскости X, X на примере управлени  консервативным объектом второго пор дка. Линии переключени  с использованием релейно-импульсного регул тора L0- Ц- ,.B npa- вой полуплоскости и L0- L , L,. в левой полуплоскости. Линии переключени  с использованием известного релейно-импульсного регул тора L0- правой полуплоскости и Lm в левой полуплоскости.Consider the control process on the phase plane X, X using the example of controlling a second-order conservative object. Switching lines with the use of the relay-pulse controller L0-C-, .B npa half-plane and L0- L, L ,. in the left half plane. Switching lines using the well-known pulse-relay controller L0-the right half-plane and Lm in the left half-plane.

Линии переключени  L,, La, L3, LSwitching lines L ,, La, L3, L

можно найти из (2) в предположении, что (условие выключени  формировател  управл ющего сигнала).Точки Х, Х. иХэ точки достижени  соответственно сигналами U0...Un+i уровн  насыщени  (Х4 а, + Ь0,can be found from (2) under the assumption that (the condition of turning off the control signal generator). Points X, X. and Xe reach the corresponding levels U0 ... Un + i of the saturation level (X4 a, + b0,

ьв.lv

а but

ОГЛOgl

+ а+ a

+ altn + h2).+ altn + h2).

пP

+ h,, X,+ h ,, x,

aom+ aim +aom + aim +

В точках Х, Xz и X э происходит изменение наклона линии переключени , так как посто нные времени апериодических звеньев выбираютс  в соответствии с неравенствомAt points X, Xz and X e, a change occurs in the slope of the switching line, since the time constants of the aperiodic links are chosen in accordance with the inequality

........

(5)(five)

Если, например, TQ линии переключени  L , и L имели бы одинаковый наклон. А так как Т,Т0, то наклон линии Ьг меньше наклона линии L,.If, for example, the TQ switching lines are L, and L would have the same slope. And since T, T0, the slope of the line Lg is less than the slope of the line L ,.

В известном релейно-импульсном регул торе в точке X, лини  переключени  L№ параллельна оси X (после достижени  уровн  насыщени  аом).In the known relay-pulse controller at the point X, the switching line Ln is parallel to the X-axis (after reaching the saturation level a).

Рассмотрим движение изображающей точки А (О, Х0) на фазовой плоскости Х,Х. Будем предполагать, что после достижени  изображающей точкой линии включени  L (L ) релейно-импульснып регул тор формирует непрерывный релейный управл ющий сигнал U- -1 (U- +1) до момента достижени  этой точкой линии выключени  L1tL2, L3, L 4 (L,, Lz, Ц, L4). Если U -l(+l), то фазовые траектории - параболы, если U, 0, то фазовые траектории - линии, параллельные оси ОХ.Consider the motion of the imaging point A (O, X0) on the phase plane X, X. We will assume that after the onset of the switching point L (L) reaches the relay-relay controller, it forms a continuous relay control signal U- -1 (U-+1) until this switch-off point L1tL2, L3, L 4 (L ,, Lz, C, L4). If U is l (+ l), then the phase trajectories are parabolas, if U, 0, then the phase trajectories are lines parallel to the OX axis.

Система управлени  с релейно-им- пульсным регул тором имеет фазовую траекторию ,The control system with a relay-pulse regulator has a phase trajectory,

. А4. A4

(точки принадлежат лини м переключени ). Система управлени  с известным релейно-импульсным регул тором имеет фазовую траекторию (the points belong to the switching line). A control system with a known relay-pulse controller has a phase trajectory.

АХ-А А ХХХХХХХ AH-A A XXXXXXX

При использовании предлагаемого регул тора расшир ютс  функциональные возможности регулировани  за счет возможности сопр жени  конкретных величин ограничений выходных напр жений апериодических звеньев и конкретных датчиков входного сигнала . Отмечаетс  снижение энергопот- реблени  и уменьшение перерегу„.ировани .When using the proposed controller, the functionality of the regulation is expanded due to the possibility of interfacing specific values of the limitations of the output voltages of aperiodic links and specific sensors of the input signal. There is a decrease in energy consumption and a decrease in overshoot.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Релейно-импульсный регул тор,содержащий сравнивающий элемент, сум5 пирующий вход которого  вл етс  входом регул тора, выход сравнивающего элемента через первый релейный элемент с зоной нечувствительности сое-- динен с входами первого апериодичес0 кого звена и формировател  управл ющего сигнала, выход которого  вл етс  выходом регул тора, выход первого апериодического звена соединен с первым вычитающим входом сравнивающегоA relay-relay regulator containing a comparing element, the summitting input of which is the controller input, the output of the comparing element through the first relay element with the dead zone is connected to the inputs of the first aperiodic link and the former of the control signal, the output of which is the output of the regulator, the output of the first aperiodic link is connected to the first subtractive input of the comparing 5 элемента, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет увеличени  диапазона входных сигналов регул тора и повышени  динамической точности, рео гул тор содержит п релейнырс элементов с зоной нечувствительности и п апериодических звеньев, выход сравнивающего элемента соединен с входами п релейных элементов с зоной нечувствительности , выход каждого из которых через соответствующее апериодическое звено соединен с соответствующим вычитающим входом сравнивающего элемента.5 element, characterized in that, in order to expand the application area by increasing the range of input signals of the controller and increasing the dynamic accuracy, the regulator contains a relay of dead-cell elements and aperiodic links, the output of the matching element is connected to the inputs of the relay elements with the dead zone, the output of each of which through the corresponding aperiodic link is connected to the corresponding subtractive input of the comparing element. 5л Б„5l B „ 5five Фиг. 2FIG. 2
SU884479326A 1988-06-23 1988-06-23 On-off pulsed controller SU1640667A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479326A SU1640667A1 (en) 1988-06-23 1988-06-23 On-off pulsed controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884479326A SU1640667A1 (en) 1988-06-23 1988-06-23 On-off pulsed controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1640667A1 true SU1640667A1 (en) 1991-04-07

Family

ID=21397822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884479326A SU1640667A1 (en) 1988-06-23 1988-06-23 On-off pulsed controller

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1640667A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Уткин В.И. Скольз щие режимы и их применение в системах с переменной структурой. К.: Наука, 1974, с. 13. Авторское свидетельство СССР № 796735, кл. G 05 3 11/01, 1976. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3617717A (en) Optimizing control systems
ZA958899B (en) Model predictive control apparatus and method
GB1436758A (en) Control devices
US3921059A (en) Power supply incorporating, in series, a stepped source and a finely regulated source of direct current
US4036023A (en) Flood control system for a dam
SU1640667A1 (en) On-off pulsed controller
US5473633A (en) Process and a system for digital modulation
Favier et al. Multivariable self-tuning controllers based on generalized minimum variance strategy
SU1191884A1 (en) Adaptive control system for objects with varying lag
US5682308A (en) Controlling method to follow-up target value
SU941931A1 (en) Automatic control system
SU849139A1 (en) Relay control device
SU996992A1 (en) Discrete autoregulator for irrigation systems
JPS58165104A (en) Adjuster
SU1126925A1 (en) Non-linear correction device
SU377731A1 (en) METHOD OF REGULATING THE P-MEASURES OBJECT WITH A SINGLE REGULATORY INFLUENCE
SU1201531A1 (en) System of automatic power unit regulation
SU1062647A1 (en) Servo system with autoswitchable negative feedback loop
SU1675845A1 (en) Adaptive regulator
SU1673591A1 (en) Unit for automatic control of benzene production process
SU1156040A1 (en) Controller of capacitor bank power
SU1534629A1 (en) Method of automatic control of total reactive power of power object
RU2113005C1 (en) Pneumatic regulator
JPH1075586A (en) Dead-time compensator for synchronous pwm
SU1113787A1 (en) Automatic controller of power of capacitor plant