SU832529A1

SU832529A1 - Система управлени

Info

Publication number: SU832529A1
Application number: SU792802979A
Authority: SU
Inventors: Александр Евгеньевич Божко; Игорь Данилович Пузько
Original assignee: Институт Проблем Машиностроенияан Украинской Ccp
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1979-07-30
Publication date: 1981-05-23

Description

Изобретение относится к автоматике и может найти применение при проектировании систем автоматического управления различными объектами с пе- _ ременными параметрами и неконтролируе-\ мыми возмущениями на входе.

Известна система управления, содержащая модель объекта управления и последовательно соединенные первый сумматор, регулятор и второй сумма- ^{1 υ} тор, выход которого соединен со входом объекта управления, выходом соединенного с одним из входов первого сумматора си.

Однако эта система обладает низкой 15 помехоустойчивостью при возмущениях на входе объекта управления.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система управления,.содержащая последо-. 20 вательно соединенные первый сумматор, регулятор, второй сумматор, выходом подключенный ко входу объекта управления, выход которого соединен со входом первого сумматора, а также 25 третий сумматор, элемент задержки, обратную модель объекта управления и четвертый сумматор, другой вход кото- . рого соединен с выходом регулятора, а выход - через модель.объекта управ- 30 ления с одним из входов третьего сумматора, другой вход которого соединен с выходом объекта управления, выход обратной модели объекта управления соединен с одним из входов второго сумматора .’. .Оно содержит также модель-эталон с передаточной функцией,соответствующей номинальной передаточной функции объекта управления, и обратную модель объекта управления.

Однако устройство обладает сложной структурой и недостаточной точностью.

Кроме того, возникает необходимость подстройки параметров модели и обратной модели объекта управления до совпадения их значений с параметрами объекта управления, что ведет к .повышению сложности'Системы и уменьшению точности, так как может не выполняться условие W^· = 1.

Цель изобретения - упрощение системы и повышение ее точности.

Поставленная цель достигается тем, что в системе управления первый вход третьего сумматора подключен через обратную модель объекта управления к выходу объекта управления, второй вход - ко входу объекта управления, элемент задержки - ко второго сумматора, представлена функциопредлагаемой системы а выход через второму входу

На чертеже нальная схема управления.

Система управления содержит первый сумматор 1, объект 2 управления, регулятор 3, второй сумматор 4, обратную модель 5 объекта управления, элемент 6 задержки, третий сумматор 7.

Задающее воздействие неинвертирующий вход второй инвертирующий поступает сигнал у с управления. Выходной сигнал £

U.j поступает сумматора 1, вход которовыхода объек10 на на го та сумматора 1 поступает на вход регулятора 3, выходной сигнал U_p которого поступает на неинвертирующий вход второго сумматора 4, на инвертирующий вход которого подается сигнал U_K с выхода элемента € задержки, на вход элемента б задержки подается сигнал с выхода сумматора 7, на неинвертирующий вход которого подается сигнал х с выхода второго сумматора 4, а на инвертирующий вход - с выхода обратной эталонной модели 5, на вход' которой поступает сигнал у с выхода объекта 3 управления, на вход которого поступает сигнал х с выхода второго сумматора 4 и возмущающее· воздействие F.

Обозначим передаточную функцию объекта управления W_o, передаточную функцию регулятора W_p, передаточную функцию обратной эталонной модели , передаточную функцию элемента задержки ехр(-рО) (с-время задержки). Тогда выражение для выходного сигнала

При *С 0 . ехр(-рС)-»1, 1-ехр (-р!7)-»0 и выбирая •С достаточно малым, можно выполнить соотношение (1+W_O· Wp) (1-ехр (-ρΈ) ) < J «| W о +W_p )>

*exp(-pT)| (2)

Тогда (1) записывается _χ WpUb + FU-expt-pp) , :

(Wm-t-чУр) exp (-pt) '

т.е. выходной сигнал системы при малой ΐ не зависит от параметров объекта.

Можно выбрать

F(d-exp (-р-с)) п . .

(w^ + y/p) ехр(-ръ) ^σ

При ограниченном F неравенство (4) представляет собой условие инвариантности до с? рассмотренной системы управления .

Предлагаемая структура системы более проста по сравнению с известной и имеет высокую точность, обусловленную уменьшением количества блоков (уменьшением погрешности), а также отсутствием необходимости подстройки параметров блока модели к параметрам блока обратной модели и объекта управления .

Claims

Изобретение относитс к автоматике и может найти применение при проектировании сиртем автоматического управлени различными объектами с пе ременными napaMexpaMJi и неконтролиру мыми возмущени ми на входе. Известна система управлени , содержаща модель объекта управлени и последовательно соединенные первый сумматор, регул тор и второй сумматор , выход которого соединен со BXO-I дом объекта управлени , выходом соединенного с одним из входов первого сумматора J21J. Однако эта система обладает низко помехоустойчивостью при возмущени х на входе объекта управлени . Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс сис тема управлени ,.содержаща последовательно соединенные первьй сумматор регул тор, второй сумматор, выходом подключенный ко входу объекта управлени , выход которого соединен со входом первого сумматора, а также третий сумматор, элемент задержки, обратную модель объекта управлени и четвертый сумматор, другой вход кото рого соединен с выходом регул тора, , а выход - через модель, объект а управ лени с одним из входов третьего сумматора , другой .вход которого соединен с выходом объекта управлени , выход обратной модели объекта управлени соединен с одним из входов второго сумматора .. .Оно содержит также модель-эталон с передаточной функцией,соответствующей номинальной передаточной функции объекта управлени , и обратную модель объекта управлени . Однако устройство обладает сложной структурой и недостаточной точностью . Кроме того, возникает необходимость подстройки параметров модели и обратной модели объекта управлени до совпадени их значений с параметрами объекта управлени , что ведет к .повьаиению сложности-системы и уменьшению точности, так как может не выполн тьс условие Wj 1. Цель изобретени - упрощение системы и повышение ее точности. Поставленна цель достигаетс тем, что в системе управлени первый вход третьего сумматора подк.пючен через обратную модель объекта управлени к выходу объекта управлени , второй вход - ко входу объекта управлени . а выход через элемент задержки - ко второму входу второго сумматора. На чертеже представлена функциональна схема предлагаемой системы управлени . Система управлени содержит первый сумматор 1, объект 2 управлени , регул тор 3, второй сумматор 4, обратную модель 5 объекта управлени , элемент 6 задержки, третий сумматор 7, Задающее воздействие U поступает на неинвертирующий вход сумматора 1 на второй инвертирующий вход которого поступает сигнал у с выхода объек та 2 управлени . Выходной сигнал сумматора 1 поступает на вход регул тора 3, выходной сигнал U которого поступает на неинвертирующий вход второго сумматора 4, на инвертирующи вхрд которого подаетс сигнал U, с выхода элемента б задержки, на вход элемента б задержки подаетс сигнал с выхода сумматора 7, на неинвертирующий вход которого подаетс сигнал X с выхода второго сумматора 4, а на инвертирующий вход - с выхода обрат ной эталонной модели 5, на вход кото рой поступает сигнал у с выхода объекта 3 управлени , на вход которого поступает сигнал х с выхода второго сумматора 4 и возмущающее- воздействи г Обозначим передаточную функцию объекта управлени W, передаточную функцию регул тора Wp, передаточную функцию обратной эталонной модели W , передаточную функцию элемента задержки ехр(-рС) (г-врем задержки Тогда выражение дл выходного сигнала WoV/pU3, (-РС)) (() ({-е,%. (-pt))-t-v/o()e)ip{-pc) При € - о . ехр(-р€), 1-ехр (-pD- O и выбира t;достаточно малым, можно выполнить соотношение ( l+Wo- Wp) (l-exp(-pt:));:l«|Wo(WM +W xpC-pr)(2) Тогда (1) записываетс VpU34FU-exp(-pt)) (v/M-t-Wp)exp(-pt) т.е. выходной сигнал системы при малой Т не зависит от параметров объекта . Можно выбрать FCd-expCpt;)) (.)Vp)exp(-pT:) При ограниченном F неравенство (4) представл ет собой условие инвариантности до с рассмотренной системы управлени . Предлагаема структура системы более проста по сравнению с известной и имеет высокую точность, обусловленную уменьшением количества блоков (уменьшением погрешности), а также отсутствием необходимости подстройки параметров блока модели к параметрам блока обратной модели и объекта управлени . Формула изобретени Система управлени , содержаща последЪвательно соединенные первый сумматор, регул тор, второй сумматор, выходом подключенный ко входу объекта управлени , выход которого соединен со входом первого сумматора, а также третий сумматор, обратную модель объвкта управлени и элемент задержки, отличающа с тем, что, с целью упрощени и повышэни точности системгл, в ней первый вход третьего сумматора подключен через обратную модель объекта управлени к выходу объекта управлени , второй вход - ко входу объекта управлени , а выход через элемент задержки - к второму входу второго сумматора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Чинаев П.И. Самонастраивающиес системы. К., Наукова думка , 1969, с. 401.
2.Авторское свидетельство СССР № 591821, кл. G 05 В 17/02, 1974 (прототип).