SU765782A1 - Релейный регул тор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области релейных регулирующих устройств автоматики , а именно к регул торам замкнутых систем с кусочно-посто нным управлением, обеспечивающим изме-5 нение знака управл ющего воздействи  при состо ни х системы, определ емых в фазовом пространстве гиперповерхност ми переключени .

Известны регул торы замкнутых сис-Ю тем, осуществл ющие управление в К интервалов посто нства управлени  при полной информации о состо нии объекта, в которых К входов через функциональные преобразователи и бло-15 ки умножени  через cyiviMaTop- соединены с реле 1 .

Недостатком данного регул тора  вл етс  сложность аппаратурной реализации , обусловленна  необходимостью 20 получени  информации дл  всех К входов регул тора.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  релейный регул тор с кусочно-посто нным управле- 25 нием в к интервалов, содержащий последовательно соединенные блок сигнатуры и блок умножени  и последовательно соединенные блок определени  модул  и блок запоминани  максимума, 30

2

выход которого через соответствующие последовательно соединенные преобразователь координат, первый блок сравнени  и первое реле соединен с соответствующим вторым входом блока умножени , вход блока сигнатуры соединен со входом блока определени  модул , а также блок обнулени , выход которого соединен со вторым входом блока запоминани  максимума, а выход блока определени  модул  соединен со вторыми входами первых блоков сравнени  2 .

К недостаткам известного регул тора относитс  то, что в системах управлени  с указанным регул тором при действии помех и возмущений возможны срывы процессов приведени . Синтез управлени  в системах осуществл етс  на основе измер емой переменной состо ни  и априорной информации, заложенной в регул тор в виде П-функций функций предсказани  переключений. При синтезе П-функций априорна  информаци  о состо нии объекта учитываетс  дл  определенных условий управлени , например, при определенных величинах помех и возмущений. Несоответствие условий работы регул тора услови м , положенным дл  расчета П-фуиК ций, приводит к нарушени м оптимальности процесса. В определенных случа х эти нарушени  могут привести к срыву процесса приведени , выражающемус  в том, что фазовое состо ние объекта переводитс  в область, не содержащую конечной точки приведени , и удерживаетс  в этой области неопрецеленно долгое врем , что уменьшает точность регул тора.

Цель изобретени  - обеспечить защищенность системы управлени  от действи  помех и возмущений дл  повышени  точности регул тора.

Дл  этого регул тор содержит элемент ИЛИ, счетчики времени и последовательно соединенные функциональный преобразователь, второй блок сравнени , второе реле и элемент И, выход блока запоминани  максимума соединен со входами функциональных преобразователей, вторые выходы первых реле соединены через соответствующие элементы И с соответствующими первыми входами элемента ИЛИ, выход которого через блок обнулени  соединен с первыми .входами счетчиков времени, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих первых реле, а выход блока сигнатуры соединен со вторым входом элемента ИЛИ.

На фиг. 1 представлена структурна схема регул тора; на фиг. 2 - кривые характеризующие процессы в регул торе ..

Регул тор состоит -из последовательно соединенных блока сигнатуры 1 и блока -умножени - 2 и последовательн соединенных блока 3 определени  модул  и блока 4 запом инани  максимума , выход которого через соответствующие последовательно соединенные преобразователь 5 координат, первый блок сравнени  б и первое реле 7 соединен с соответствующим вторьм входом блока умножени  2. Вход блока сигнатуры 1 соединен со входом блока 3 определени  модул . Выход блока 3 определени  модул  соединен также со вторыми входами первых блоков сравнени  6. Выход блока запоминани  максимума соединен также со входами функциональных преобразователей 8, последовательно с каждым из которых соединены второй блок сравнени  9, второе реле 10 и элемент И 11, выход которого соединен с соответствующим первым входом элемента ИЛИ 12, со вторым входом которого соединен выход блока сигнатуры 1. Выход элемента ИЛИ 12 соединен со входом блока обнулени  13, выход которого соединен со вторым входом блока 4 запоминани  максимума и с первыми входами счетчиков времени 14, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих первых реле 7. Вторые выходы первых реле 7 Соединены совходами соответствующих

элементов И 11. Вьлходы счетчиков времени 14 и выходы функциональных преобразователей 8 соединены с первый и вторым входами соответствующих вторых блоков сравнени  9. . J Управл ющее воздействие U (см. фиг. 2,а) формируетс  регул тором в .тветствии с зависимостью

U -signX..(lxi-x), (fl)

Q где X - измер ема  переменна  состо ни  системы, поступающа  на вход регул тора (см. фиг. 2, кривые б и, в).

Сигнал Sign X формируетс  в блоке

f сигнатуры 1. Сигналы Sign (lX|-JC), ;Обозначенные на фиг. 1 через Д, (см. фиг. 2, г,-д, е) формируютс , в первых блоках сравнени  бив первых реле 7. Сигналы Х- - абсолютные значени  координат переключени  (см. фиг.2,ж)

определ ютс  выражени ми

}TlKU 0 при Sign X Sign X. (2) М1к1мо.исГ при Sign X -Sign х (3) О npHdfi/dt 0 (4) где функции Пц{- (П-функции) - предсказани  координат переключени  в зависимости от экстремального значени  измер емой переменной X. Сигналы jCj реализуютс  в блоках 3 определени  модул , блоках 4 запоминани  максимума и в преобразовател х 5 координат .

В рассматриваемом алгоритме сигнал обнулени  информации поступает с выхода блока обнулени  в момент, 5 когда 0 . Сигнал 5 , который формируетс  в элементе ИЛИ 12, определ етс  выражением

(5) ки

S Ди5 п11хЬх,,)((.,1,

где 111 - сигнал с выхода I -го счетчика времени 14; 26 - сигнал с выхода i-го функционального преобразовател  8 (см. фиг.2, 3, и). Сигналы и эе,- определ ютс  выражени ми

rift

-|j 6i nllxl-x Vl dt приЦ-О ь о

0 (

при (Т)

.0

тт.дип

при 6 gnXrS4 nX (В)

при &AgnX -signX (9)

ii V мокс

эе

AS при (loV

о

функци  ri| - функци  предсказани  0 контрольного интервала времени посто нства управлени , вычисл ема  априорно и определ юща  контрольную длительность интервалов знакопосто нства управлени  в функции экстремума измер емой переменной состо ни .

Изменение сигнала( йЛ )i iSign(nij- ejflo6o3Ha4eHHoro на фиг. 1 через yj (см. Фиг. 2 к), происходит в том случае, если изменение сигнала у с вьгхода второго реле 10 происхо дит раньше, чем изменение сигнала A с выхода реле 7. Программа переключений реализует оптимальный переходный процесс при отсутствии неучтенных возмущений (см. фиг. 2 б). При действии неучтенных возмущений возможны срывы процессов приведени . Срывы процессов приведени  возникают в случа х, когда скорость изменени  измер емой переменной состо ни  становитс  меньше скорости изменени  той же переменной дл  оптимального процесса (см. фиг. 2 в). В этих случа х возможен перевод фазового состо ни  объекта в область, не содержащую конечной точки приведени , и удержание в этой области неопределенно долгое врем .

Дл  исключени  приведени  фазового состо ни  объекта в область, не содержащую конечной точки приведени , введен контроль времени знакопосто нства управлени -на всех интервалах , позвол ющий сравнить среднюю скорость процесса на интервалах со скоростью изменени  той же переменной оптимального процесса. Если в процессе приведени  врем  знакопосто нства управление на любом интервале превышает контрольный интервал времени, определ емый через функции предсказани  времени, то происходит изменение величины t -S(gn(Ixl-Xi)J Usign ( - ) , вход щей в выражение (5), формируетс  импульс обнулени  информации (по сигналу с выхода элемента ИЛИ 12), который приводит регул тор в исходное состо ние, и процесс приведени  повтор етс , причем начальными услови ми дл  определени  новой программы переключений  вл ютс  текущие услови  процесса приведени .

Использование предлагаемого регул тора в замкнутых системах с кусочно-посто нным управлением позвол ет обеспечить эбидищенность системы при шумах измерени  переменной состо ни , при действии на объект возмущений , при действии помех в тракте регул тора, при инструментальных погрешност х реализации гитгоритма управлени  в регул торе.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Релейный регул тор, содержащий последовательно соединенные блок сигнатуры ii блок умножени  и последовательно соединенные блок определени  модул  и блок запоминани  максимума , выход которого через соответствующие последовательно соединенные преобразователь координат, первый

   блок сравнени  и первое реле соединен с соответствующим вторым входом блока умножени , вход блока сигнатуры соединен со входом блока определени  модул , а также блок обнулени ,

   выход которого соединен со вторым входом блока запоминани  максимума, а выход блока определени  модул  соединен со вторыми входами первых блоков сравнени , отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  точности регул тора, он содержит элемент ИЛИ, счетчики времени и последовательно соединенные функциональный преобразователь, второй блок сравнени , второе реле и элемент И, выход-блока запоминани  максимума соединен со входами функциональных преобразователей, вторые выходы первых реле соединены через соответствующие элементы И с соответствующими первыми входами элемента ИЛИ, выход которого через блок обнулени  соединен с первыми входами счетчиков времени, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих первых реле, а выход блока сигнатуры соединен со вторым входом элемента ИЛИ.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Павлов А.А. Синтез релейных

   систем, оптимальных по быстродейст- . ВИЮ. М., Наука, 1966, с.214-216.
2. 2. Авторское свидетельство СССР 283354, кл. G 05 В 17/00, 03.02.69 (прототип) .