SU451047A1 - Способ коррекции нелинейной системы автоматического регулировани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и предназначено дл  применени  в системах автоматического регулировани  (САР).

Известен способ коррекции нелинейной системы автоматического регулировани , основанный на выделении сигнала разности между сигналом ошибки системы и сглаженным сигналом этой ошибки с последующим формированием корректируюш,его импульса и суммированием его с сигналом ошибки.

Одна-ко этим способом коррекции невозможио устранить колебательные процессы нелинейной системы в установившемс  режиме в интервалах между моментами вы влени  неравнозначности входного и выходного сигналов .

Как известно, колебательные процессы в установившемс  режиме  вл ютс  одним из основных источников динамической ошибки САР. Это ограничивает область применени  САР.

Цель изобретени  - увеличение точности и уменьшение колебательности системы автоматического регулировани .

Эта цель достигаетс  тем, что начало корректирующего имлульса формируют в момент возникновени  сигнала разности, измер ют скорость изменени  сигнала разности, сравнивают величину полученной скорости с опорным напр жением, знак которого и знак кор2

ректирующего импульса устанавливают равным знаку скорости изменени  сигнала рааности , и в момент равенства скорости измене.ни  сигнала разности величине опорного напр жени  заканчивают формирование корректирующего имлульса.

На фиг. 1 изображена блох-схема устройства , реализующего предлагаемый способ коррекции нелинейной САР; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства, где прин ты следующие обозначени : 2а - крива  задающего воздейств-и  а(); 26 - крива  ошибки линейной системы (сглаженна  крива  ошибки нелинейной системы) e.-i(t); 2в - крива  ошибки нелинейной системы eae:i(t), 2г - корректирующие импульсы; 2д - крива  ощибки нелинейной систе.мы, скорректированной предлагаемым способом, еиелскор(0Устройство содержит задающий блок 1, сглаживающий фильтр 2, корректируемую систему 3, нуль-орган 4, дифференцирующее звено 5, формирователь корректирующих импульсов 6 и объект управлени  7.

Пусть, например, объект управлени  7 должен с высокой точностью отслеживать движение задающего блока 1 по закону а(). Система замкнута по углу и при слежении имеет динамическую ошибку (крива  енел(0. 2в). Величина и форма динамической ошибки зависит от вида управл ющего воздействи  и

параметров системы. Если система линейна , т. е. отсутствуют люфт, зона нечувствительности и др., то динамическа  ошибка имеет гладкий характер нри гладком управл ющем воэдействии (крива  ел(О, 26). Однако электромеханических линейных систем практически не сущест1вует.

В нелинейных системах на динамическую ошибку накладываютс  автоколебани , вызванные нелинейностью системы (крива  выел (0. 2в). Экспериментальные и теоретические исследовани  показали, что эти колебани  накладываютс  на всю кривую изменени  динамической ошибки и имеют максимальные значени  в .моменты максимальных ускорений объекта управлени .

Эти автоколебани  суш,ественно увеличивают динамическую ошибку системы.

Дл  компенсации автоколебаний сглаживаюш .ий фильтр 2, в качестве которого могут служить сглаживаюш,ие фильтрующие устройства или линейна  модель системы, формирует сглаженный сигнал ошибки (крива  8л(0. 26). Далее кривые {emn(t), 2в и 8л(О. 26) сравниваютс . В момент отклонени  кривой 8нел(0 от 8л (О вызванного колебательным процессом, который фиксируетс  нуль-органом 4, формируетс  корректирующий импульс в формирователе имлульсов 6. Этот импульс , поступа  в систему, противодействует отклонению объекта управлени  7, вызванному колебательным процессом. Длительность имлульса определ етс  по результату сравнени  текущего значени  скорости этого отклонени  с опорным сигналом. Чем больше скорость отклонени , тем дольше необходимо дейст|вовать на объект управлени  дл  компенсации отклонени . Дл  Исключени  перерегулировани  в результате действи  корректирующего импульса, последний отключаетс  не при нулевом значении скорости отклонени , а с упреждением. Величина этого упреждени  задаетс  опорным сигналом, а величина опорного сигнала зависит от параметров корректируемой системы. Текущее значение скорости отклонени  формируетс  дифференцирующим звеном 5.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет компенсировать колебани  нелинейной системы во всем диапазоне изменени  динамической ошибки и существенно повышает точность нелинейных систем по сравнению с известным, что расшир ет область его применени .

Предмет изобретени 

Способ коррекции нелинейной системы автоматического регулировани , основанный на выделении сигнала разности между сигналом ошибки системы и сглаженным сигналом этой ошибки с последующим формированием корректирующего импульса и суммированием его с сигналом ошибки, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  точности и уменьшени  колебательности системы автоматического регулировани , начало корректирующего импульса формируют в момент возникновени  сигнала разности, измер ют скорость изменени  сигнала разности, сравнивают величину полученной скорости с опорным напр жением, знак которого и знак корректирующего импульса устанавливают равным знаку скорости изменени  сигнала разности, и в момент равенства скорости изменени  сигнала разности величине опорного напр жени  заканчивают формирование корректирующего импульса.