SU742874A1 - Нелинейное корректирующее устройство дл систем автоматического управлени с переменной структурой - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  с переменной структурой .

Известны нелинейные корректирующие устройства с переменной структурой, содержащие блок изменени  структуры, коммутатор , первый и второй сумматоры, безынерционные звень , блок инверторов, позвол ющие улучщить качество свободного движени  системы и устранить автоколебани  при ее вынужденном движении 1.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  нелинейное корректирующее устройство дл  систем автоматического управлени  с переменной структурой 2, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, блок изменени  структуры, первый коммутатор, первое безынерционное звено, второй коммутатор и второй сумматор, а также второе безынерционное звено, вход которого соединен с вторым выходом первого коммутатора , а выход - с вторыми входами второго сумматора и второго коммутатора, причем третий вход второго коммутатора соединен с первым входом первого- сумматора, четвертый вход - с выходом первого сумматора , второй выход - с вторым входом второго сумматора, третий выход - с вторым входом, а четвертый выход - с третьим входом первого сумматора, вторые входы первого сумматора, блока изменени  5 структуры и первого коммутатора соединены с первым входом устройства.

Такое устройство позвол ет измен ть характеристики закона управлени  в процессе регулировани , что дает возможность восстанавливать в системе скольз щий режим. Наличие скольз щего режима позвол ет устранить автоколебани  при вынужденном движении системы.

Однако в процессе регулировани  существенно не уменьщаетс  медленно мен юща с  составл юща  сигнала ощибки, что

15 не дает возможность получить в системе максимальную точность.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повыщение точности системы.

Это достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит последовательно соединенные низкочастотный фильтр, интегратор и нелинейный элемент с зоной нечувствительности , второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а вход

низкочастотного фильтра соединен с вторым входом первого сумматора.

На фиг. 1 представлена статическа  характеристика нелинейного элемента; на фиг. 2 - структурна  схема предлагаемого нелинейного корректирующего устройства.

Оно содержит первый сумматор 1, блок 2 изменени  структуры, первый коммутатор 3, два безынерционных звена 4 и 5, второй оумматор 6, второй коммутатор 7, низкочастотный фильтр 8, интегратор 9, нелинейный элемент 10 с зоной нечувствительности .

; Устройство работает следующим образом. На первый сумматор 1, формирующий функцию переключени , подаютс  сигналы ошибки и ее первой производной и сигнал с выхода безынерционных звеньев 4 или 5 через второй коммутатор 7 в зависимости от составлени  первого коммутатора 3. Б.йок 2 изменени  структуры на основе информации о знаках сигнала опзибки и сигнала функции переключени  с помощью первого коммутатора 3 измен ет структуру системы , измен   выходное воздействие по сигналу ошибки, получаемое iia выходе второго сумматора 6.

Функци  переключени  формируетс  как линейна  ко.мбинаци  сигналов ошибки и ее производной и сигнала с выхода одного из б(|зынерционных звеньев в зависимости от состо ни  первого коммутатора 3. Эти сигналы берутс  с определенными весовыми коэффициентами, которые измен ютс  при отсутствии и наличии в системе скольз nieго режима. Работа второго ко.ммутатора 7 заключаетс  в том, что, он распознает наличие или отсутствие в системе скольз щего режима. Это делаетс  на oci-oue анализа сигнала переключени , который ь скольз щем режиме  вл етс  высокочастот ным. Частота переключени  зависит только от характеристик блока 2 изменени  структуры и первого коммутатора 3 и может дости1ать больших значений. ИсполнительнЕле цепи второго коммутатора 7 при наличии высокочастотного режима наход тс  в одном устойчивом состо нии, а при его отсутствии - в другом.

Таким образом, при сушествовании в системе скольз щего режима второй коммутатор 7 подключает к первому 1 и второму 6 сумматорам сигнал, соответствующий о.аним значени м сигнала ошибки и ее производной, а при его отсутствии - другим значени м, измен   частотные характеристики корректирующего устройства в целом и фазовые соотношени  функции переключени . Фазовые соотношени  функции переключени  измен ютс  так, чтобы в системе, всегда существовал скольз щий режим.

Низкочастотный фильтр 8 выдел ет мед .ленно мен юнхуюс  составл ющую сигнала ошибки, котора  поступает на интегратор 9. Сигнал с выхода интегратора подаетс  на первый вход нелинейного эле.мента 10 с зоной нечувствительности, в результате чего происходит регулирование зоны нечувствительности в соответствии со следующим алгоритмом

b Ьо - S Xodt,

здесь bo,b - начальное и текущее значение зоны нечувствительности; УО медленно мен юща с  составл юща  сигнала ощибки. Регулирование зоны нечуствительности нелинейного элемента приводит к из-менению его статической характеристики в результате чего происходит уменьщение медленно мен ющейс  составл ющей. Если возмущающее воздействие, приложенное с системе , посто нно во времени, то .медленно мен юща с  составл юща  уменьшаетс  лЗд нул , если оно линейно наростает, то медленно мен юща с  составл юща  уменьшаетс  до некоторого значени , завис щего от скорости изменени  возмущени .

Таким образом введение нелинейного элемента , зона нечувствительности которого измен етс  в соответствии с предложенным алгоритмо.м, позвол ет существенно уменьи 1ить медленно мен ющуюс  составл ющую сигнала ошибки и тем са.мым увеличить

точность системы. S

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Нелинейное корректирующее устройетво дл  систем автоматического управлени  с переменной структурой, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, блок изменени  структуры, первый коммутатор , первое безынерционное звено, второй коммутатор и второй су.мматор, а также второе безынерционное звено, вход которого соединен с вторым выходом первого коммутатора, а Вогход -- с вторыми входами второго сумматора и второго ком.мутатора, третий вход второго коммутатора соединен с первым входом первого сумматора, четвертый вход -- с выходом первого сумматора, второй выход -- с вторым входом второго сумматора, третий и четвертый выходы-с вторым и третьим входа.ми первого сумматора, соответственно, вторые входы первого сумматора, блока изменени  структуры и первого ком.мутатора соединены с

   входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью новыщени  точности системы, оно содержит последовательно соединенные низкочастотный фильтр, интегратор и нелинейный элемент с зоной нечувствительности, второй вход которого соединен с выходом . второго сумматора, а вход низкочастотного фильтра соединен с вторым входом первого су.мматора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   51. Авторское свидетельство СССР

   Яо 485411, кл. G 05 В 11/01, 06.08.74.
2. 2. Авторское свидетельство СССР ,NO 584284, кл. G 05 В 13/02, 06.04.76 (прототип ).

   //

   ue /