SU647647A1 - Система автоматического управлени - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА АВТОМАтаЧЕСКОЮ -УПРАВЛЕНИЯ

- . 1,

Предлагаема  система относитс  к системам автоматического управлени и может быть использована дл  управлени  объектами различного назначени . .. Известны системь автоматического управлени , содержащие измеритель рассогласовани  е л - у между входным воздействием х и выходным сиг на ом объекта у , датчик скорости и последовательно соединенные блок формировани  сигнала управлени  и исполнительный механизм, воздействующий на объект i . Особенностью таких систем  вл етс  то, что входное воздействие X и выходной сигнал объекта у не могут быть непосредственно измерены. Дл  сглаживани  помех в систему ввод тс  разли ного рода лилейные корректирующие фильтры, обеспечивающие повышение точности системы . Компенсаци  динамического запаздывани  в известных системах осуществл етс  путем введени  сигнала с выхода датчика скорости.

Недостатком таких систем  вл етс  их низка  точность, поскольку при глубокой фильтрации в линейном корректирующем фильтре происход т значительные амплитудное и фазовое искажени  -ВХОДНОГО воздействи , а при малой фильтрации имеют, место значительные флюктуации органа управлени  объектом.

Известны также системы автоматического управлени , содержащие селектор выбора промежуточного по величине сигнала, первый вход которого св зан с выходом датчика сигнала непосредственно , а второй вход - черечз корректирующий фильтр, на третий вход селектора подан нулевой сигнал l2l .

Недостатком таких систем  рл етс  то, что они могут быть использованы только при п.ентрирован1Ш1х сигналах рассогласовани .

Из известных систем наиболее бдиэ- кой по технической сущности  вл е1-с  система автоматического управлени , содержаща  первый корректирующий фильтр« измеритель скорости, измеритель рассоглйсовани , выход которого соединен со входом первого дифференциатора , с первым входом селектора и С первым-входом первого сумматора, в рой вход которого соединей с выходомвторрго дифференциатора, а вьосод со вторым входом селектора, третий вход которого соединен с выходом второго корректирующего филмра, а выход - со входим блока,формированиа сигнала управлени , выход которого через исполнительный механизм соединён со входом объекта выходы которого соединены со входами измерител  рассогласовани  и измерител  скорости 1едостатком этой системы  вл етс  то, что нар ду с подавлешем высокочастотной составл ющей сигнала рассогласовани  тер етс  информаци  о быстрых изменени х выходного сигнала объекта, а это приводит к Необходимости снижени  добротности системы, всле ствие чего понижаетс  ее точность. При этом имеют место значительные флюктуации исполнительного органа при парировании действующих на систему возмущений . Цель изобретени  - повыщение точности и быстродействи  системьи Поставленна  цель достигаетс  тем, Чго в системе установлены два сумматора , причем выход первого дифференциатора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого 4ejpee первый корректирующий фильтр соединен с выходом измерител  скорости и первым входом третьего с мматора , а выход - со входом i второго дифференциатора , выход селектора соединен со Вторым входом третьего сук;м&тора , выход которого соединен со входом второго корректирующего фнльлрра. Блок-схема системы Представлена на чертеже. В схему включены: измеритель рассогласовани  1, измеритель скорости 2, селектор 3, блок формировани  сигнала управле1да  4, исполнител ный механизм 5, объект 6, первый второй и третий сумматоры 7, 8, 9, первый и второй дифференциатбры 10, ll первый и второй корректирующие фильтры 12, 13. Кроме того введены следующие обоз начени : и J - выходной сигнал i -го функционального блока, где i -номер функционального блока, m d -оператор выбора промежуточного по величине сигнала. Селектор 3 в системе предназначен дл  выбора промежуточного сигнала из сигналови jXT J ХГ15 в текущий момент време1Ш U tn«d(U||TJj lI(j) Система работает следующим образом . В дифференциаторах системы формируютс  сигналы: IJL и, ииц .P посто нные времени дифференциатора 10и11, Т - коэффициент усилени  дифференциатора 11. На второй вход селектора 3 подаетс  сигнал с выхода сумматора 7: iJ,,;, а /7 041 причем -12 Р где l/t.ap + i -передаточна  функци  первого корректирующего фильтра 12. Задава  посто нную времени корректирующего фильтра 12 равной посто нной времени дифференциатора 1О(,д) получим, что выходной сигнал сумматора 7 св зан с выходными сигналами измерител  рассогласовани  1 и измерител  скорости 2 следующим соотнощением ( (,,,) На третий вход селектора 3 поступает сигнал обратной св зи где 1 ,g -посто нна  времени второго корректирукмцего фильтра. При прохождении сигнала U на выход селектора 3 имеем 11, х-у При црохожден1га сигнала Ну на выход селектора 3, учитыва  то, что Иг У получим Uj IT l{ , где приведенное по второк у входу селектора 3 входное воздействие X Х --1Г оР ИСг ри )

Claims (3)

1. 5 При прохождении сигнала ЯГ на выход селектора 3 имеем u,.v,,v,, Это означает, что измеритель рассогласовани  1 отключен от блока формировани  сигнала рассогласовани  и не участвует в процессе управлени , а приращение выходного сигнала объекта на интер вале времени, когда ч U 2t определ етс  интегрированием сигнала измерител  скорости 2 Г где Y -const Таким образом, в системе осуществл етс  нелинейна  фильтраци  входного воз действи  X , прй которой высокочастотные составл ющие входного воздействи  подавл ютс , при этом граница частот определ етс  коэффициентом усилени  Т второго дифференциатора 11 Увеличение посто нных времени дифференцирующих звеньев 10 и 11 нескольк размывает границу интервала фильтрации , что допустимо, поскольку точна  граница между спектром полезной и шумовой составл ющими входного воздействи  X в сигнале измерител  рассогласовани  1, как правило, неизвестна. Оценка эффективности предлагаемой системы проведена при моделировании управлени  самолетом. Измерителем рас согласовани  служит радиовысотомер, измер ющий рассто ние до земной по- верхности: , где X -абсолютна  высота рельефа относительно уровн  мор , у - высота полета самолета относительно того же уровн . Из меритель скорости фиксировал сигнал, пропорциональный вертикальной скорости самолета. Величинь X И Y непосредственно не измер ютс . При моделировании получено, что точность стабилизации вьпие на ЗО-4О% а среднеквадратическое значение от63476 7 клонени  регулирующего органа (рул  высоты) уменьшено на 5О-6О%, по сравне шю с известными системами. Формула изобретени  Система автоматического управлени  содержаща  первый корректирующий фильтр, измеритель скорости, измеритель рассогласовани , выход которого соединен со входом первого дифференциатора, с первым входом селектора и с первьш входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом B-foporo дифференциатора, а выход - со вторым входом селектора, третий вход которого соединен с выходом второго корректирующего фильтра, а выход - со входом блока формировани  сигнала управлени , выход которого через исполнительный механизм соединен со входом объекта, выходы которого соединены со входами измерител  рассогласовани  и измерител  скорости, отличающа с  тем, что, с целью повьпи©ни  точности и быстродействи  системы, в ней установлены два сумматора, причем выход первого дифференциатор соединен с первым входом второго сумматора , второй вход которого через первый корректирующий фильтр соединен с выходом измерител  скорости и первым входом третьего сумматора, а выход со входом второго диффере1щиатора, выход селектора соединен со вторым входои третьего сумматора, выход которого соединен со входом второго корректирующего фильтра.. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.КрасовскнЙ А. А. и др. Основь автоматики и технической кибернетики. Госэнергоиздат, 1962, с. .
2. 2.Авторское свидетельство СССР Хо 197721, кл. Q 05 F 1/ОО,. 26.04.66,
3. 3.Автоматика и телемехаш1ка, № 12, 1971, с. 123.

   647647

   И

   ff

   ипл