SU741231A1 - Система управлени - Google Patents

Description

1

«Система относитс  к области автоматического управлени  и предназначена дл  обеспечени  оптимального по быстродействию управлени  объектом j второго пор дка, дл  которого, как известно, оптимальный по алстродействию алгоритм управлени  состоит из двух интервалов. На .каждом из них управл ющее воздействие имеет максималь- Q но возможное значение, но противоположные знаки. Соответственно их называют первым и вторым интервалом посто нства управл ющего воздействи .

Дл  повышени  качества процесса .управлени , а также производительности оборудовани  существуют устройства управлени , реализующие оптимальные по быстродействиюалгоритмы. В квазиоптимальной системе управлени  1 алгоритмы ее обучени  воспроизведению оптимальной линии переключени  осуществл ютс  в процессе нормашьной работы на основе использовани  скольз щего режима на втором интервале Уп-2с равлени .

Недостатком такой систе  вл етс  то, что в случае управлени  объектом с переменными параметрами обучение может продолжатьс  несколько циклов ,

осуществлени  переходного процесса, в течение которых этот процесс существенно отличаетс  от оптимального.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой системе  вл етс  устройство дл  автоматического управлени , которое содержит последовательно соединенные релейный усилитель , сервомотор, объект управлени , измеритель выходной величины, первый элемейт сравнени , блок дифференцировани , а также задатчик входной величины , соединенный с вторым входом первого элемента сравнени  2.

Недостатком данного устройства  вл етс  обеспечение квазиоптимального по быстродействию управлени  объектом только при изменени х коэффициента усилени  объекта. При изменени х посто нной времени объекта процесс управлени  отличаетс  от оптимального.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  системы управлени  объектом второго пор дка с переменной посто нной времени.

Claims (2)

1. Цель достигаетс  тем, что система дополнительно содержит последовательно соединенные блок определени  посто нной времени, функциональный поеJV образователь, второй элемент сравнени , логический блок и формирователь управл ющего воздействи , выход которого соединен с входом релейного усилител , причем выход первого элемента сравнени  соединен с первым вхо дом блока определени  посто нной времени и вторыми входами второго элемента сравнени  и логического блока , выход блока дифференцировани  со единен с вторыми входами блока опреде лени  посто нной времени и функцио. Нсшьного преобразовател  и с третьим входом логического блока. Блок-схема системы автоматического управлени  применительно к объекту второго пор дка приведена на фиг. 1. Система содержит релейный усилитель 1, исполнительный механизм 2, объект управлени  3, измеритель 4 выходной величины, первый элемент сравнени  5, блок дифференцировани  6, блок 7 определени  посто нной вре мени, функциональный преобразователь 8, второй элемент сравнени  9, логический блок 10, формирователь управл ющего воздействи  11, задатчик 12 входной величины. При подаче управл ющего воздействи  задатчик 12 выдает на первый эле мент сравнени  сигнал, пропорциональ ный задающему воздействию. Этот сигнал сравниваетс  с выходным сигналом измерител  4 выходной величины. Полученный сигнал ошибки поступает на входы блока дифференцировани  6, блока 7 определени  посто нной време ни и логического блока 10. Блок опре делени  посто нной времени по значени м сигнала ошибки у и скорости из менени  ошибки формирует сигнал, определ ющий действительное значение посто нной времени объекта управлеНИН . Этот сигнал поступает на вход функционального преобразовател  8, на второй вход которого подаетс  сиг нал с выхода блока дифференцировани  Выходной сигнал функционального преобразовател  определ ет величину координаты fg, линии переключени , соответствие которой действительным параметрам объекта определ етс  выходным сигналом блока 7 определени  посто нной времени. Второй элемент сравнени  9 определ ет разность межд вычисленным текущим значени ми ошибки, снимаемыми соответственно с выходов функционального преобразов тел  и первого элемента сравнени  5. Сигнал с выхода второго элемента сра нени  поступает на логический блок 10, который формирует логические переменные (двоичные сигналы), соответ ствующие знакам и нулевым значени м фазовых координат ет и f, а также зн ку выходного сигнала второго элемент сравнени . По сочетанию логических переменных формирователь управл ющег воздействи  11 определ ет знак управ  юсцего воздействи , в зависимости т которого релейный усилитель 1 включает исполнительный механизм и приводит в движение объект управлени  в ту или другую сторону. Рассмотрим работу отдельных узлов системы при управлении объектом, представл ющим собой последовательно включенные апериодическое и интегриующее звень . Переменным параметром  вл етс  посто нна  времени Т. Уравнение линии переключени  дл  такого объекта имеет вид ()VI(f|eh(i)l-.o. где g g(t) - tf(t); g(t) и 4(t) соответственно задающее воздействие и выходна  величина объекта управлени  ; J- управл ющее воздействие; К - коэффициент усилени  объекта управлени . Коррекци  (выбор из семейства) линии переключени  в зависимости от текущего значени  параметра Т осуще ствл етс  на первом интервале посто нства управл ющего воздействи  путем изменени  алгоритма работы функционального преобразовател  8 с помощью блока 7 определени  посто нной времени. Между координатами траектории движени  изображающей точки в фазовом пространстве на первом интервале посто нства управл ющего воздействи  и координатами линии переключени  существует функциональна  св зь определ ема  выражением: ()- где € , v, - величина абсциссы фазовой траектории соответственно на первом интервале управлени  и при ё оБлок определени  посто нной времени производит оценку параметра Т по формуле . i+Csignejklcyien Оценка параметра Т осуществл етс  дискретно при каждом изменении величины ошибки S на единицу дискретности, поэтому частота вычислени  параметра Т определ етс  скоростью изменени  € Дискретность представлени  6 определ етс  допустимым отклонением времени протекани  переходного процесса от оптимального. Функциональный преобразователь 8 определ ет вычислительное значение. сигнала рассогласовани , использу  оценку Т siVHl)klrfltn (,м)ч л выч На фиг. 2 по сн етс  предложенны принцип самонастройки. В зависимост от знака управл ющего воздействи  самонастройка осуществл етс  либо н участке АВ , либо на участке стэ , Величина м запоминаетс  в блоке 7 в момент перехода изображающей точк через ось абсцисс. Затем при движен изображающей точки, например, по тр ектории Аь из семейства линии переключени  выбираетс  лини  переключе ни , соответствующа  текущему значе нию параметра Т (например,Т-Tj) и определ ютс  значени  фазовой координаты S линии переключени . Например , в точке d фазовой траектории определ етс  абсцисса точки а линии переключени , в точке (У- абсцисса точки (У и т. д. Формирователь управл ющего возде стви  11 по логическим сигналам бло ка 10 вырабатывает управл ющее воздействие f , определ емое по формул с - signG , Поскольку управл ющее воздействи S принимает три значени , то формирователь управл ющего воздействи  11 имеет два двоичных выхода. Если обозначить логические сигналы, снимаемое с этих выходов, через (Г и (У тогда при положительном управл  ющем воздействии необходимо иметь rf 1 и iS О, при отрицательном воздействии - и rf-l, при нулевом - О и 0. Предлагаема  система, как следует из описани  и приведенного ..алгоритма управлени , обеспечивает оптимальность по быстродействию только при ступенчатом задающем воздействии и может использоватьс  дл  управлени  позиционными системами. Система обеспечивает оптимальное по быстродействию управление jijoObot объектом второго пор дка. При этом измен ютс  соответственно лишь алгоритмы работы блока настройки 7 и функционального преобразовател  8. Формула изобретени  Система управлени , содержаща  последовательно соединенные релейный усилитель, исполнительный механизм , объект управлени , измеритель выходной величины, первый элемент сравнени , блок дифференцировани , а также задатчик входной , соединенный с вторым входом первого элемента сравнени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  системы, в нее введены последовательно соединенные .блок определени  посто нной времени, функциональный преобразователь, второй элемент сравнени , логический блок и формирователь управл ющего воздействи , выход которого соединен с входом релейного усилител , причем выход первого элемента сравнени  соединен с первым входом блока определени  посто нной времени и вторыми входами второго элемента сравнени  и логического блока, выход блока дифференцировани  соединен с .вторыми входами блока определени  посто нной времени и функционального преобразовател  и с третьим входом логического блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 415663, кл. G 05 В 11/16, 25..01.71.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 442456, кл, G 05 В 11/16, 09.02.73 (прототип).