SU830294A1 - Система регулировани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано при управлении летательными аппаратами всевозможных классов, корабл ми и судами на воздушной подушке.

Известна система регулировани , содержаща  последовательно соединенные измеритель рассогласовани , регул тор и исполнительный механизм выход которого соединен со входом объекта регулировани , выход котор ого соединен с одним из входов измертел  рассогласовани , и измерители величины возмущени , действующего на объект, выход которого через функциональный преобразователь соединен со вторым входом регул тора, причем измеритель формирует информацию о величине возмущени  как пр ошм путем (т.е. непосредственным измерением сигнала возмущени ), так и косвенным,(т.е. по измерени м сигнала управлени  и регулируемой координаты) TI ,

Известны системы регулировани , содержащие последовательно соединенные измеритель рассогласовани , регул тор и исполнительный механизм, вход которого соединен со входом объекта регулировани  и через последовательно соединенные датчик сигнала управлени  и модель объекта с первым входом блока сравнени , выход объекта регулировани  соединен с одним из входов измерител  рассогласовани  и через датчик регулируемой координаты со вторым входом блока сравнени , шаход которого через фильтр и формирователь корректи0 рукицего сигнала соединен либо со вторым входом регул тора, либо со вторым входом исполнительного механизма (место включени  компенсирующего сигнала определ етс  конструк5 тивными особенност ми выполнени  контура формировани  компенсирующего сигнала L2, Гз и Г4.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению  вл етс  система регулировани , содержаща  последовательно соединенные регул тор и исполнительный механизм, выход которого соединен со входом объекта регут лировани ,и через последовательные

5 соединенные датчик сигнала управлени  и моделирующее устройство - с первым входом устройства сравнени , выход объекта регулировани  соединен с одним из входов регул тора и через датчик регулируемой координаты СО вторым входом устройства сравнен выход которого через последовательно соединенные фильтр и блок управлени  соединен со вторым входом исполнительного механизма s , Однако данна  система обладает низкой точностью. Цель изобретени  - повышение точ ности системы регулировани . Поставленна  цель достигаетс  те что в систе;;е выход датчика регулируемой координаты соединен со вторы входом моделирующего устройства. Динамика системы описываетс  ура нением X(t),U)F(i),- (1) где X (t) - вектор фазовых координат объектива; и - вектор управл кхких воздействий Ф - заданна  функци , харак теризушцёи динеишческие свойства объекта; F(t)- вектор возмущающих сил. При переходе во временную област решение уравнени  (1) может быть записано в виде уравнени  параметров состо ни  X()(nT).(nтhCП F(nT), (2) в правой части которого перва  нента характеризует собственное дви жение объекта, втора  - эффект действи  управлейи , а треть  --эффект действи  возмущени  на промежутке времени rr)rjj(n-и)т. Компонента (пТ)  вл етс  случайной величиной, полна  компенс ци  которой невозможна. Однако возможно построение система, в которой за счет изменени  эффекта действи  управлени  осуществл етс  компенсаци  некоторой (ххенки возмущени  lf(n+l)Tj, полученной в результате ее прогнозировани  по оценкам, вычи ленным на предьшущих К шагах измере ни  ЛГ(п --i) (i-0,1 2,...К), т.е. обеспечиваетс  выполнение услови  (пт)-1()т , (3) где гЦпм)(т)Р(пт)2;(ЛГп-1)тЗ,...-, Д(П-141)Т,...,А.(ПТ), AU(hT) - корректирующее управл ющее воздействие. С учетом (3) уравнение (2) записываетс  в виде X(n+.)((t(H,(f)ЛU(nT))f ARn+ilTj , где UJnT) управл ющее воздействие, выработанное регул тором дл  промеж ка времени ГпТ ,(пч1 )Т, -1(п + 1) сигнал возмущени  в момент (п+1)Т. На чертеже представлена блок-схема устройства. Система содержит регул тор 1, исполнительный механизм 2, блок 3 управлени , датчик 4 сигнала управлени . Датчик 5 регулируемой координаты, первый и второй блоки 6 и 7 прогнозировани , устройство 8 сдвига, блок 9 задержки, устройство 10 сравнени , фильтр 11, моделирующее устройство 12, объект 13 регулировани , Xg- входной сигнал, Ug- выходной сигнал регул тора, U - сигнал управлени , Xgyj регулируема  координата, Л - сигнал возмущени , ди - компенсирующий сигнал. Устройство работает следующим образом . Основной контур управлени , состо щий из регул тора 1, исполнительного механизма 2 и объекта 13 регулировани , предназначен дл  ликвидации основных рассогласований между заданным Xgy и текущим Х,значени ми регулируемой координаты. К основному сигналу управлени  Ug на входе исполнительного механизма добавл етс  компенсирующий сигнал ди(пТ),  вл ющийс  посто нным на интервале пТ ti(n-i-1)T, где Т - период дискретности, и формируемой контуром компенсёщий, в состав которого вход т блоки 3-12. В конце п-го периода через датчики 4 и 5 информаци  о величине управл ющего сигнала U и регулируемой координате в виде дискретных значений U(nT) и Х(пТ) принимаетс  и фиксируетс  в моделирующем устройстве 13, где по алгоритму iX pRrHi)(nTHB(T)u(nT), определ етс  оценка регулируемой координаты дл  конца ()-го периода . В устройстве 7 сдвига эта оценка задерживаетс  по времени на один период. В момент времени t°nT с выхода устройства 7 сдвига вычисленна  при t(n-1)T оценка ) сравниваетс  с текущим значением параметра Х(пТ) в устройстве 10 сравнени , в результате чего определ етс  (щенка сигнгша возмущени  Я(пТ) за п-й период, т.е. оценка слагаемого CprlF(nT) из (2). По величине Д-(пТ) и К прех(ыдущих оценок АКпОТ/, i-1,2,.. .К, хран щихс  в устройстве 7 задержки, прогнозируетс  оценка сигнала возмущени  АГ(| 1)TJ за ( 1)-и период дискретности по определенному алгоритму экстрапол ции. В блоке 3 управлени  по выходному сигналу фильтра 11 определ етс  и фиксируетс  на проме-. |Жутке (пТ), (п-«-1}Т корректирующий сигнвл ди(пТ).

Таким образом, с помощью контура компенсации блоков (3-12) частично, компенсируетс  вли ние сигнала возмущени  на каждом интервале дискретности , чем в значительной степени (на рабочих частотах летательного аппарата в 10-50 раз) снижаетс  уровень установившихс  ошибок регулируемой координаты. Элементы основного контура 1 и 2 стабилизации могут быть выполнены как в непрерывном, так и в дискретном вариантах.

Устройство контура компенсации работают дискретно, причем математические и логические операции, выполн емое ими, могут реализоватьс  также элементами непрерывного или дискретного действи .

Claims (5)

1. Суевалов Л.Ф. Самонастраивающиес  системы в судовой автоматике . Л., Судостроение, 1966, с. 75-78, р.76.

0

2.Авторское свидетельство СССР 263016,кл. G 21 С 46/50, 1968.

3.Авторское свидетельство СССР 269251, кл. G 05 В 17/00, 1968.

4.Авторское свидетельство СССР

5 № 559220, кл. G 05 В 11/01, 1975.

5.Авторское свидетельство СССГ № 607181, кл. G Q5 В 11/06, 1975 (прототип).