SU769485A1 - Устройство дл оптимального управлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и может быть И1анользовано дл  оптимального (ПО бьгстродействиюупрагвлени  объектом с передаточной функцией

()-Д.

где К - передаточный коэффициент.

Известно устройство дл  олтимального по быстродействию управлени , содегржашее последовательно соединенные элемент сравнени , сумматор, релейный элемент и объект управлени , выход которого соединен с одним из .входов элемента сравнени  и входом дифференциатора, .причем выход/последнего св зан со вторым входом сумматора через нелинейный преобразователь 1.

Однако это устройство не .позвол ет .реализовать оптимальное по быстродействию движение объекта, если релейный элемент обладает запаздыванием.

Известно, также уст.ройст|во дл - оптимального .по бы.стродейспвию управлени  2. Но описанное устройство отличаетс  сложностью жонструкщии и не может быть применено дл  оптимального .по быстродействию утрашлени , если релейный элемент характеризуетс  временным запаздыванием .

Наиболее близким но технической сущности  вл етс  устройство, содержащее  ос5 ледовательно соединенные элемепт сра(Внени ,, первый с мматар и релейный элемент, выход которого через объект ),правлени  соединен со входами дифференциатора и элемента сравнени , ко второму входу пер10 вого сумматора .подключен (выход нелиней .ного преобразовател .

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность конструкции, обусловленна  разрывной характеристикой нелинейного .преобразовател , и низка  точность, котора  определ етс  амллитудой автоколебаний в установивщемс  режиме, равной 2 где t/Maxc , Т .соответственно лол20 ка и врем  запаздывани  релейного элемента .

Целью изобретени   вл етс  упрощение кон.струкции и по.вышение точности устройства . Устройство содержит последовательно

25 соединенные усилитель и «тарой сумматор, выьхо.д которого соединен со входом нелинейного .преобразовател , второй вход - с выходом дифференциатора, а вььчод релейного элемента соединен .со входом усили30 тел .

На фиг. представлена блок-схема предлагаемого устройства.

УстройствоСодержит элемент сравнени  I, первый сумматор i2, релейный элемент 3, объект управлени  4, дифференциатор 5, второй сум:мат,ор 6, нелинейный .прео бразователь 7 и масштабирующий усилитель 8; X - .выходной сигнал объекта; g - задающее Воздействие; е - сигнал ошибки; Z - входной сигнал нелидейного лреобразовател .,

Рассмотрим основные функции, выполн емые каждым из Структурных элементов устройства. Сравнивающее устройство 1 измер ет .сигнал ошибки е. Первый сумматор 2 осуществл ет суммирование сигнала линейной обратной св зи ло положению, поступающего с выхода элемента сравнени  1, и сигнала опережающей «елинейной обратной св зи ло скорости, |который формируетс  дифференциатором 5, масштабирую: . щим усилителем 8, вторым сум-матором 6 и нелинейным преобразователем 7. Релейный элемент по выходной величине сумматора 2 вычисл ет значение двужпозиционного сигнала олтимального уоцравлени  объектом 4.

.Работа устройства (фиг. 2) основана на зависимости положени  линии переключени  на фазовой плоскости ее от значка выходной .величины релейного элемента 3. Лин-и  переключени  описываетс  соотношением

Z|Z|

L-l,5ZTo,

2л-(;„

где Z е +0,5 .CL/максТо лри отри цательном значении выходного сигнала релейного элемента (крива  1,1 фи.г. 2); и Z е - 0,i5 Xt/макс TO, |П1ри его положительном значении, крива  2,2, фиг. 2). Вторые слагаемые в (выражени х дл  линии переключени  и Z позвол ют получить сигнал опережающей обратной св зи ло скорости.

На первом интервале управлени  изображающа  точка движетс  по одной из траекторий, лежащих левее l,il или правее 2,2, достигает линии (переключени  и, спуст  врем  То, лроисход.ит переключение релейного элемента 3. Дальнейшее дв-ижение точки (Происходит по одной из д|вух фазовых траактарий, образующих предельный цикл. Этим обеспечиваетс  оптимальность по быстродействию.

iB автоколебательном режиме лини  переклю чени  лериодичеоки прыгает из положени  1,1 в 2,2 и обратно, удержива  изо-бражающую точ1ку на предельном .цикле. Ам.плитуда автоколебаний в таком устройстве ./Ci/макс , а характеристика нелинейно .го преобразовател  описываетс  гладкой фувмцией

f(2:).5Zv

чумаке

Таким образом, иопользование в устройстве двух даполнительных элементов, сум:матора и маоштабирующ.его усилител , позволило ;по.высйть его точно-сть и упростить его конструкцию. Это позволит упростить конструкцию и повысить класс точности автоматических компенсаторов, след щих систем с электромагнитными муфтами , улучшить .показатели качества систем

стабилизации летательных.аппаратов.

Как показал анализ, проведенный методом фазовой тлОСКости, и моделирование на аналоговой вычислительной машине

МН7М, устрой|ство оптимальным по «бысиродейсивию образом отрабатывает стуленчатые и линейно-измен ющиес  воздействи . .При этом точность обработки повышаетс  Б Четыре раза.

Claims (2)

1. Авторское свидетельс1 во СССР № .378799, кл. G 05 В , 1971.

2. Павлов А. А. Синтез релейных систем, оптимальных по |быстродействию. М., «Наука , 1966, с. 51-69 (прототип).