SU932460A1 - Самонастраивающа с система управлени дл объектов с запаздыванием - Google Patents

Description

I

Изобретение относигс  к сисгемам управлени  нестационарными объектами с за пазоыванием со случайньпли зацающим и возмущающим воэоействи ми, в частости к самьвастраивающимс  системам с мсще лью объекта, и может быть использовано пл  управжши  технологическими tipcneo сами.

Известна адаптивна  система пл  а томатичвского регулировани  обьекпж с переменным коэффициентом усиление св держаща  элемент, формирователь сигнала управлеш нелинейный корректирукшвй блок, объект, датчик, выход которого поог КЛЮЧ0 к второму входу сравннвак чего элемента, первый вход блока пеюви  соединен с входом задатчика, второй вхоа с выходом сравнивающего элемавта, а с вторым входом формировател  yif равл ющего сигнала

Недостатком системы  вл етс  воавикн 11овение зависимости коэффициента уснле ии . от величины сигнала задние при ва личии запаздывани  в объекте.

2

Известна также система дл  управлени  объектами с запаздьеанием, реализующа  способ автоматич кого регулировани  тех нологичёских параметре н содержаща  последс зательно соединенные задатчик, сравнивающий элгмент, пе(жый сумматор, регул тор, второй сумматор, исполнительный орган, объект, датчик, измерительный преобразователь, последовательно соединенные дифференцирующийблок, логический воемент, выход которого подключен к вторым входам первого сумматора и второго сумматора, а второй вход - к выходу сравнивающего элемента и входу №фференцирующегоблока , выход измерительного преобразсеател  подключен к второму входу сравнивающего элемента 2..

Недостатком известной системы етса невысокое быстропействие и точность |фв слогчайных изменени  сигнала задани  и возмущений, действук цих на объект.

Нанболее блн;а 31М техническим решением  вл етс  самонастраивающа с  сиотема управлени  дл  объектов с за паз д ваннем , соаержаша  заааюшее устройство, блсж оптимизации, послеаовательно соеоиненные первый элемент запаздывани  и первую мооель объекта, послеасвательно соециненные первый сравнивающий элемент регул тор, сумматор, объект, второй сравнивающий элемент, блок поастрой1ш и BTIVруто модель объекта, первый вход которсЛ соединен с вторым входом первой модели, второй вход с выходом сумматора и

входом первого элемента сравнени , вы ход блока оптимизации подк/почен к второму входу регул тора, второй вход блока подстройки соединен с выходом первого элемента запаздывани , третий вход с выходом пе|жой модели объекта и вторым входом второго сравнивающего элемента 3.

Недостаток устройства - неудовлетв1 рительное бьктродействие вследствие подстройки параметров регул тора по сигналу ошибки регулировани , завис щей от запаздывани  объекта.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  системы управлшш .

Дл  достижени  указанной цели система содержит последовательно соединенные второй элемент запаздывани  и третий сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к выходу объекта, а выход к входу блока оптимизации, вход второго элемента запаздывани  (оединен с выходом задающего устройства и втфым входом первого сравнивающего элемента.

На чертеже изображена блок-схема самс«астраивающейс  системы.

Система содержит первый э;юмент 1 запаздывани , первую модель 2 объекта, второй сраы1ивающий элэмент 3, блок 4 подстройки, вторую модель 5 объекта, первый сравнивающий элемент 6, регул тор 7, сумматор 8, объект 9, блок Ю оптимизации, задающее устройство 11, второй элэмент 12 запаздывани , третий сравнивающий элемент 13.

Система работает следующим образом.

При изменении сигнала возмущени  f и/или задани  Х-% по вл етс  сигнал рассогласовани  АХ,{ , который отрабатывает регул тор 7. При данном управлении через упреждакацую вторую модель 5 объект 9 находитс  вне замкнутого контура управлени  и не вли ет на устойчивость замкнутой системы. При отработке uX-f сигнал с выхода второй модели 5-Х 2имеет одинаковое значение с выходным сигналом через врем  запаздывани .

Есп  пара гетры моделей 2 и 5 не адекватны параметрам объекта 9, вследствие его нестационарности, то в самой

1системе предусматриваетс  их перестройка . Перестройка параметров моделей 2 и 5 проводитс  через блок 4 подстройки, который согласно определенным алгори мам по сигналам, поступающим с выхооов первого элемента 1 запаздывани , первой модели 2-Х /л и второго сравнивающего элемента 3 производит щенку параметров объекта 9.

Динамика ишрокого класса промьпиленных объектов с запаздыванием достаточно точно описываетс  операт(фной функцией вида

.e-ptb ,

Wn(P)

tTop

,гд8 - Врем  чистого запаздывани } KQ, коэффициент усилени  и постоJ  нна  времени объекта;

При этом операторные функции моделей 2 и 5 выбираютс  в виде

/ (р) - i 1 WM P 14-тД рГ

тогда алгоритм подстройки коаффшхиента К( t) п|ж использовании в блоке 4 подастройки одношаговой релаксацишной процедуры имеет вид

к,(.ь..а-г,,,),

гое X(i, Х (-1), Хд() - выходаые сигналы блоков 1,3,2 соответствш1но;

) - коэффициент К в момент времени, прегоиествукший на врем  f .

Выхогшые значени  блока 4 подстройки перестраивают одновременно как первую 2, так и вторую 5 :модели объекта.

Дл  повышени  быстродействи  систем блок 10 оптимизации вырабатывает управл ющее воздействие на перестройку параметров регул тора 7 в зависимости от величины ра;шссти АХ выходаой переменной объекта Х, и задани  регул тору Х со сдвигом на врем  запаздывани  Т .

При использовании ПИ-заксна регулировани  алгоритм работы блока 10 оптимизации параметров регул тора 7 можно использовать, например, в виде

ДМ Ы,,-М;

Kp(t)--Kp(-t-tHC 4N;

Tv,Ct)Kp(i)C,

где N, Ь/ -соответственно .заданное и

действительное число перемен знака сигнала интервале времени 2 Kp(t)Kp()- коэффициент перепа й perynsr тора соответсгвенно в моменг времени бив мо мент, прешиествуюший на вре м  1Г j Т Of;) - врем  изоарома регул тора в текущий момент времевн; 0,0 - коэффициентьц выбираемые дл  конкретного объекта 9, Алгорвтм работы блока Ю оптимиаации обеспечивает ста лизацию чис1ш перемен знака сигнала Л Х на интервале времени t путем уменьшени  К- и Т при &N О, и уведачени  Кр и Ту, щт AW О, но 1фи этом отнсшенне Кр и Тц остаетс  посто нным и равным С . TaJDiM образом, преимущества свсте -МЫ про вл ютс  при частых изменени х сипзала заоани  Х и возмущающего возйэйстви  f , Величина ДХ характеризует пействительную точность отработки регул торо 7 сигнала зааави  Ха« что обеспечнвает повышение быстродействи  системы на 51О% по сраосениюс известными системами . Формуланзобретени  Самонастраивающа с  система управлени  пл  объектов с запаздыванием, содержаща  задающее устройство, блок orh-. тимнзашга, последсжатепьно соеданенные пе{жый элемент запаздывани  и первую модель объекта, последовательно соединенные первый срввннваюишЯ элемент, регул тор, сумматор, объект, второй сравниваюишй элемент, блок поостройкн и вторую моаеш объекта, первый вхоо которой соецниен с вторьа вхопом первой модели объекта, второй вход с выходом сумматора и входом первого элемента запаздывани , а выход с первым вхо|юм первого элемента сравнени , выход блока оптимизации подк юч&н к второму вхопу | сгул тора, второй вхоп блока поостройки соединен с выходом первого элемента запаздывани , третий вход с выходом первой модели объекта   вторым входом второго сравнивающего элемента, отличающа с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  системы, она содержит последовате|к но соеданенные второй элемент запаздывани  и третий сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к выходу объекта, а В№ход к вхоцу блока оптимизации, вход второго элемента запаздывани  соединен с выходом задающего устройства и входом первого сравнивающего элемента . Исто танки информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР J 572761, кл. G 05 В 13/О2, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР N«409192, кл. Q 05 В ll/Ol, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 648947, кл. Q 05 В 13/02, 1979 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения

   3«

   Самонастраивающаяся система управления для объектов с запаздыванием, содержащая задающее устройство, блок оп-. тимизации, последовательно соединенные первый элемент запаздывания и первую з$ модель объекта, последовательно соеди ненные первый сравнивающий элемент, регулятор, сумматор, объект, второй сравнивающий элемент, блок подстройки и вторую модель объекта, первый вход которой соединен с вторым входом первой модели объекта, второй вход с выходом сумматора и входом первого элемента запаздывания, а выход с первым входом первого элемента сравнения, выход блока оптимизации подключен к второму входу Регулятора, второй вход блока подстройки соединен с выходом первого элемента запаздывания, третий вход с выходом первой модели объекта и вторым входом второго сравнивающего элемента, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, она содержит последовательно соедененные второй элемент запаздывания и третий сравнивающий элемент, второй вход которого подключен к выходу объекта, а выход к входу блока оптимизации, вход второго элемента запаздывания соединен с выходом задающего устройства и вторым входом первого сравнивающего элемента.