SU954933A1 - Adjustment system - Google Patents

Adjustment system Download PDF

Info

Publication number
SU954933A1
SU954933A1 SU813224403A SU3224403A SU954933A1 SU 954933 A1 SU954933 A1 SU 954933A1 SU 813224403 A SU813224403 A SU 813224403A SU 3224403 A SU3224403 A SU 3224403A SU 954933 A1 SU954933 A1 SU 954933A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
control
input
signal
outputs
Prior art date
Application number
SU813224403A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Григорьев
Александр Радиевич Махлин
Григорий Михайлович Синевич
Игорь Сергеевич Уколов
Марк Михайлович Якубович
Original Assignee
Научный Совет По Комплексной Проблеме "Кибернетика" Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научный Совет По Комплексной Проблеме "Кибернетика" Ан Ссср filed Critical Научный Совет По Комплексной Проблеме "Кибернетика" Ан Ссср
Priority to SU813224403A priority Critical patent/SU954933A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU954933A1 publication Critical patent/SU954933A1/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Description

(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ(54) REGULATION SYSTEM

1one

Изобретение относитс  к системам с измененной структурвй регулировани  и может найти широкое применение при управлении динамическими объектами регулировани , например, летательными аппаратами , при наличии ограничений на фазовые координаты системы.The invention relates to systems with a modified control structure and can be widely used in controlling dynamic control objects, for example, aircraft, with restrictions on the phase coordinates of the system.

Известна система регулировани  инерционными объектами при ограничении управл ющего воздействи , содержаща  по- JQ следовательно соединенные усилитель-преобразователь и исполнительный орган с нелинейной характеристикой типа насыщение , выход которого соединен со вхоДом объекта регулировани , выход которого is соединен с одним из входов усилител  преобразовател , и последовательно соединенные формирователь сигнала,, ощибки дифференциатор, суммирующий усилитель и триггер, выход которого соединен со 20 вторым входом исполнительного оргавй причем входы усилител -преобразовател  соединены с соответствующими формировптел  сигнала ошибки Ij ,A known control system for inertial objects while limiting the control action contains, according to JQ, therefore, a connected converter amplifier and an actuator with a nonlinear characteristic such as saturation, the output of which is connected to the input of the control object, the output of which is connected to one of the inputs of the converter amplifier, and in series a connected signal conditioner, an error differentiator, a summing amplifier and a trigger, the output of which is connected to the 20th second input of the executive op where the inputs of the converter transformer are connected to the corresponding error signal Ij,

Недостатком известной системы 5тл ютс  низкие устойчивость и быстродействие .The disadvantage of the known system is low stability and speed.

Известна система регулировани , содер . жаща  последовательно соединенные датчик регулируемого параметра, регул тор скорости, блок сравнени , регул тор тока, силовой преобразователь и исполнительный двигатель, первый выход которого соединен с датчиком регулируемого параметра , а второй - со вторым входом блока сравнени  2J ,Known control system, contents. driving serially connected sensor of an adjustable parameter, speed controller, comparator unit, current controller, power converter and executive motor, the first output of which is connected to the sensor of the adjustable parameter, and the second - with the second input of the comparator unit 2J,

Недостатком известной системы  вл етс  ее низка  точность.A disadvantage of the known system is its low accuracy.

Из известных систем наиболее близкой по технической сущности  вл етс  система регулировани , содержаща  датчик регулируемого параметра, выход которого соединен с выходом объекта регулировани , а выход - с вычислителем текущего значени  целевой функции, выход которого через логическое устройство соединен с управл ющим входом коммутатора, к сигнальным входам которого подключены выходы соответствующих источников посто нного напр жени , выход которого через интегратор подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу объекта регулировани , а выход через формировател сигнала управлени  - ко входу объекта регулировани , причем в качестве функции цепи может примен тьс  люба  функци , в том числе и единична  з. Недостатком известной системы  вл етс  ее низка  точность и быстродействие . Цепь изобретени  - расширение области устойчивости и повышение точности и быстродействи  системы. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему регулировани , содержащую логический блок, вход которого соединен с первым выходом объекта регулировани , а выход - с управл ющим входом коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго источников посто нного напр жени , а выход - к первому входу формирЪватеп  сигнала управлени , выход которого соединен со входом. объекта регулировани , дополнительно введены первый и второй блоки переменных коэффициентов, сигналь , лые входы которого соединены соответст венно с первым и вторым выходами объекта регулировани , управл ющие входы - с выходом логического блока, а вы ходы соответственно с вторым и третьим входами формировател  сигнала управлени .,, На фиг. 1 представлена статическа  характеристика нелинейного элемента, с насыщением вход щего в состав формиро вател  сигнала управлени , или объекта регулировани  системы; на фиг. 2 - обща  функциональна  схема системы; на фиг. 3 - один из возможных частных слу чаев реализации общей функциональной схемы системы. Система регулировани  содержит динамический объект 1 регулировани , формирователь 2 сигнала управлени , блок 3 датчиков, первый 4 и второй 5 блоки переменных коэффициентов коммутатор 6 дифференциатор 7, логический блок 8, коммутатор 9, первый lO и второй 11 источники посто нного напр жени , объект 12 регулировани , усилитель 13 и 14. Также обозначены X - измерительные сигналы (фазовые координаты- системы ), Y - сигнал задани , Р - сигнал воэмушени , U - сигнал управлени ,ilx,) ЫХОДНОЙ сигнал элемента с насыщением, - порог насыщени , YQ - пороговые знаени , фазовой координаты, при которых елинейный элемент входит в область наыщени . Рассмотрим характеристики наиболее ущественных блоков системы. Уравнени  движени  динамического бъекта регулировани  1 с учетом ограниени  фазовой координаты, т.е. с учетом аличи  нелинейного элемента с насыщеием , имеют вид --P(x.U), де X (X,..,,Xf,)- вектор сигналов фазовых координат, измер емых блоков датчиков 3 параметров движени  объекта регулировани  1 и исполнительного органа объекта 1; U - сигнал управлени  динамическим объектом регулировани  1, вектор-функции Р()(, U )вк пючает в себ  функциюi(x) вида , учитывающую ограничение сигнала фазовой координаты (см. фиг. 1). f-O.,, , 40, Х Чо,(2) где XQI - пороговые значени  сигналов фазовых координат Q - значение цорога насыщени  нелинейного элемента. Представленный на фиг. 2 объект регулировани  12, включает в свой состав, исполнительный орган, блок датчиков 3 и, собственно, динамический объект регулировани  1. Этот объект регулировани  1 (см. фиг. 2) имеет две группы выходов, перва  из которых представл ет собой совокупность выходов на которых формируютс  сигналы ограниченных фазовых координат , а втора  - неограниченных. Формирователь сигнала управлени  2 формирует сигнал управлени  U вида k,X,f.,.f nXnVV, IXiUXa, ,+,.., Xij+Y, |xj Ха, где величины и знаки коэффициентов К,.,К,К, ,.„ ,К (. завис т от параметров объекта регуцировани  1 и других блоков, вход щих в состав неизменной части системы . Первый и второй блоки переменных коэффициентов 4 и 5 имеют дискретно из мен емые коэффициенты усилени , причем число устанавливаемых коэффициентов уси Ленин в каждом блоке определ етс  в СОответствии с выражением .с...с,ь.лс;, , VN)N 1. - общее число измер емых сигналов фазовых координат; N - число сигналов фазовых координат на блок переменных коэффициентов Логический блок 8 производит фиксацию выхода соответствующего сигнала фа зовой координаты йибо сигналов р да координат на ограничение и, в зависимости от ситуации, формирует команды на изменение коэффициентов усилени  блоков 4 и 5 и на установку коммутатора 9 в положение , подключающее на свой выход необ ходимый сигнал посто нного напр жени  соответствующей величины и знака. ч Источники 10 и 11 положительных и отрицательных посто нных напр жений, ко торые формируют сигналы посто нных напр жений , количество и величина которых определ етс  полным набором возможных ситуаций выхода сигналов фазовых координат на ограничение. Величины и знаки посто нных напр жений определ ютс  членом выражени  (4) Х . Количество устанавливаемых посто нных сигналов на каждом источнике равноМ-С +... С, Выходы блока 3 датчиков сигналов фазовых координат динамического объекта 1 регулировани , не имеющие ограничений , соединены со входами второго блока 5 переменных коэф4ициентов, а выходы блока 3 датчиков сигналов фазовых координат , имеющие ограничени , соединены со входами первого блсжа и переменных коэффициентов и соответствующими входами логического бпока 8 выход которого соединен с управл ющими входами блоков 4 и 5 и с управл ющим входом коммутатора устройства 9, две группы входов которого соединены с соответствующими выходами источников положительных 1О и отрицательных 11 посто нных напр жений, а выход с первым входом формировател  сигнала управлени  2. Вы ход блока 4 соединен со вторым входом формировател  сигнала управлени  2, а выход блока 5 - с третьим входом формировател  сигнала управлени  2. Система (фиг 2) работает следующим образом. Если сигналы фазовых координат подверженных ограничению не достигли величин ограничений, то управл ющий сигнал объекта 12, в соответствии с выражением (3) формируют путем сложени  сигналов обратных св зей с выходов блоков переменных коэффициентов 4 и 5. При этом значени  коэффициентов усилени  блоков 4 и 5 соответствуют начальному значению сигнала на выходе логического блока 8, К(лмутатор 9 находитс  в нулевом положении, и, следовательно, на его выходе отсутствует какое-либо напр жение . При достижении каким-либо сигналом фазовой координаты вегшчины ограничени  в логическом блоке 8 происходит фиксаци  Достижени  этим сигналом величины ограничени  и формируетс  команда на подключение соответствующего посто нного напр жени  посредством коммутатора 9 на вход формировател  сигнала управлени  2 и одновременно на соответствующее изменение коэффициентов усилени  блоков 4 и 5. Велишна посто нного напр жени , подаваемого с источника 10 (или 11) с помощью коммутатора 9, выбор положительного Ю или отрицательного 11 источника напр жени  и величины коэффициентов усилени  блоков 4 и 5 определ ютс  в соответствии с выражением (4). При последующих достижени х сигналами других фазовых координат величин ограничений происходит их фиксаци  в логическом блоке 8, на выходе которого вырабатываетс  управл ющий сигнал, соответствующий конкретной ситуации, по ко f торому осуществл етс  изменение величин сигналов обратных св зей системы в соответствии с выражением (4) путем соответствующего изменени  коэффициентов усилени  в блоках 4 и 5 и величины по сто нного напр жени . Коэффициенты К...) определ ютс  видом конкретной ситуации. Система (4мг. 3) работает следующим образом. Если сигнал скорости изменени  сигнала управлени  не достиг величины ограничени , то величина сигнала на выходе дифференциатора устройства 7 меньше величины зоны нечувствительности логического блока 8. .Следовательно, сигнал на выходе логического блока 8 отсутствует . При этом трехпозиционный коммутатор 9 и двухпозиционный коммутатор 6 79 наход тс  в исходном положении, при котором выходы бпока датчиков 3 соединены с входом формировате гю сигнала управлени  2 через усилитепь 13, а сигнал на выходу трехпозиционного коммутатора 9 отсутствует. Это соответствует выражению (3), где коэффициенты ili-.;(;.. Кц усилени  в усилителе 13 выбираютс  равными значени ми по соответствующим сигналам фа зовых координат. При достижении сигналом скорости изменени  сигнала управлени  величины ограничени  на выходе логического блока 8 типа зона нечувствительности по вл етс  сигнал, по которому срабатывают коммутаторы 6 и 9. При этом в соответствии с выражением (4) происходит изменение величин сигналов обратных св зей путем подключени  выхода коммутатора 6 к выходу усигште гш 14. Значение коэффициентов усилени  усилител  14 определ етс  на уравнени  4), Кроме того, на вход формировател  сигнала управлени  2 подаетс  дополнительный сигнал от одного из источников посто нного напр жени  10 (или 11) в зависимости от конкретных условий. Причем значение и знак посто нного напр жени  на выходе коммутатора 9 оп редел ютс  из выражени  (4). Указанные вьпие отдичительные особе ности предлагаемого технического решени  позвол ют добитьс  расширение области устойчивости системы примерно -на ЗО%, повышени  ее точности примерно на 25%, и повышени  быстродействи  прOf the known systems, the closest to the technical essence is the control system, which contains the sensor of the adjustable parameter, the output of which is connected to the output of the control object, and the output to the calculator of the current value of the objective function, the output of which through the logic device is connected to the control input of the switch the inputs of which are connected to the outputs of the respective sources of constant voltage, the output of which through the integrator is connected to one of the inputs of the adder, the other input of which is It is connected to the output of the control object, and the output through the control signal generator to the input of the control object, and any function can be used as a function of the circuit, including a single g. A disadvantage of the known system is its low accuracy and speed. The circuit of the invention is the expansion of the area of stability and an increase in the accuracy and speed of the system. The goal is achieved by the fact that the control system containing a logic unit, the input of which is connected to the first output of the control object, and the output is connected to the control input of the switch, the first and second signal inputs of which are connected to the outputs of the first and second constant voltage sources, respectively. and the output is to the first input of the control signal form, the output of which is connected to the input. object of control, additionally introduced the first and second blocks of variable coefficients, the signal, the left inputs of which are connected respectively with the first and second outputs of the object of control, the control inputs with the output of the logic block, and the outputs respectively of the second and third controls signal generator. ,, FIG. Figure 1 shows the static characteristic of a nonlinear element, with saturation of the control signal, or the object of control of the system, which is part of the former; in fig. 2 - general functional system diagram; in fig. 3 is one of the possible particular cases of the implementation of the general functional scheme of the system. The control system contains a dynamic control object 1, a control signal generator 2, a sensor unit 3, the first 4 and second 5 blocks of variable coefficients switch 6 differentiator 7, logic block 8, switch 9, first lO and second 11 constant voltage sources, object 12 control, amplifier 13 and 14. Also denoted by X - measuring signals (phase coordinates of the system), Y - signal of the task, P - signal of the emissivity, U - signal of the control, ilx,) SHOCK signal of the element with saturation, - the saturation threshold, YQ - threshold values, fa zovoy coordinates at which the non-linear element enters the area of the list. Consider the characteristics of the most social units of the system. The equations of motion of a dynamic control object 1 taking into account the limitation of the phase coordinate, i.e. taking into account the alice of a nonlinear element with saturation, they have the form --P (xU), de X (X, .. ,, Xf,) is the vector of phase coordinate signals, the measured sensor blocks 3 of the motion parameters of the control object 1 and the executive body of the object 1 ; U is the control signal of the dynamic control object 1, the vector functions P () (, U) in the function of the form i (x), taking into account the limitation of the phase coordinate signal (see Fig. 1). f-O. ,, 40, X Cho, (2) where XQI is the threshold value of the phase coordinate signals Q is the saturation threshold of the nonlinear element. Presented in FIG. 2, the control object 12 includes the actuator, the sensor unit 3 and, in fact, the dynamic control object 1. This control object 1 (see FIG. 2) has two groups of outputs, the first of which is a set of outputs on which form signals of limited phase coordinates, and the second - unlimited. Control signal generator 2 generates a control signal U of the form k, X, f.,. F nXnVV, IXiUXa,, +, .., Xij + Y, | xj Xa, where the values and signs of the coefficients K,., K, K,,, ., K (. Depend on the parameters of the object of regulation 1 and other blocks that are part of the fixed part of the system. The first and second blocks of variable coefficients 4 and 5 have discretely variable gain factors, and the number of adjustable usi coefficients is Len the block is determined in accordance with the expression. s ... s, ls ;,, VN) N 1. - the total number of measured phase-coordinate signals; N is the number of phase coordinate signals per variable coefficient block. Logic block 8 fixes the output of the corresponding phase coordinate signal of a number of signals to a number of coordinates to restrict and, depending on the situation, generates commands to change the gain factors of blocks 4 and 5 and to install switch 9 to the position that connects to its output the necessary signal of a constant voltage of the corresponding size and sign. Sources 10 and 11 of positive and negative DC voltages, which generate DC voltages, the number and magnitude of which is determined by the full set of possible situations for the output of the phase coordinate signals to be clipped. The magnitudes and signs of constant stresses are determined by the term (4) X. The number of installed constant signals at each source is equal to M-C + ... C, The outputs of the 3 sensor block of the phase coordinate signals of the dynamic control object 1, which are not limited, are connected to the inputs of the second block 5 of variable coefficients, and the phase coordinate sensor block having restrictions, are connected to the inputs of the first blessing and variable coefficients and the corresponding inputs of logic bpok 8 whose output is connected to the control inputs of blocks 4 and 5 and to the control input of the switch y device 9, two groups of inputs of which are connected to the corresponding outputs of the sources of positive 1O and negative 11 DC voltages, and the output to the first input of the control signal generator 2. You output the block 4 is connected to the second input of the control signal generator 2, and the output of the block 5 - with the third input of the control signal generator 2. The system (FIG. 2) operates as follows. If the signals of the phase coordinates subject to the restriction have not reached the values of the restrictions, then the control signal of the object 12, in accordance with expression (3), is formed by adding feedback signals from the outputs of the blocks of variable coefficients 4 and 5. At the same time, the values of the gain factors of blocks 4 and 5 correspond to the initial value of the signal at the output of logic block 8, K (Lutator 9 is in the zero position, and, consequently, there is no voltage at its output. When a signal reaches its phase coordinate The limiting value in logic unit 8 is captured by the achievement of this signal by the limiting value and a command is generated to connect the corresponding constant voltage by means of switch 9 to the input of the control signal generator 2 and simultaneously to the corresponding change in the gain factors of blocks 4 and 5. Constant voltage, supplied from source 10 (or 11) with the help of switch 9, the choice of a positive Yu or negative 11 voltage source and the magnitude of the gain factors of blocks 4 and 5 are determined according to expression (4). Subsequent achievements of the signals of other phase coordinates of the constraint values are fixed in logic block 8, the output of which produces a control signal corresponding to a particular situation, according to which f changes the values of the feedback signals of the system in accordance with the expression (4) by a corresponding change in the gains in blocks 4 and 5 and the magnitude of the voltage. The coefficients K ...) are determined by the type of specific situation. The system (4mg. 3) works as follows. If the signal of the rate of change of the control signal does not reach the limit value, then the signal value at the output of the differentiator of the device 7 is less than the dead zone of the logical block 8. Therefore, there is no signal at the output of the logic block 8. In this case, the three-position switch 9 and the two-position switch 6 79 are in the initial position, in which the outputs of the sensor 3 sensors are connected to the input of the control signal 2 by means of amplifiers 13, and the output signal of the three-position switch 9 is absent. This corresponds to the expression (3), where the coefficients ili -; (; .. Hz gain in amplifier 13 are chosen to be equal to the corresponding phase coordinate signals. When the signal reaches the rate of change of the control signal, the limit value at the output of the logical block 8 of the dead zone type A signal appears that switches 6 and 9 operate. In accordance with expression (4), the magnitude of the feedback signals changes by connecting the output of switch 6 to the output of high signal 14. The coefficient value s gain amplifier 14 is determined in Equation 4) In addition, an additional signal from one of the sources shaper control signal input 2 is applied DC voltage 10 (or 11), depending on specific conditions. Moreover, the value and sign of the DC voltage at the output of the switch 9 are determined from the expression (4). The indicated extremes of the proposed technical solution make it possible to achieve an expansion of the stability region of the system by about 30%, an increase in its accuracy by about 25%, and an increase in the speed of operation.

Claims (3)

Фиг.1 8 33 4% по сравнению с базовой симерно на стемой. Формула изобретени  Система регугшровани , содержаша  логический блок, вход которого соединен с первым выходом объекта регулировани , а выход - с управл ющим входом коммутатора , первый и второй сигнальные входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго источников посто нного напр жени , а выход - к первому входу формировател  сигнала управлени , выход которого соединен с входом объекта регулировани , отличающа с  тем, что, с целью расширени  области устойчивости и повышени  точности и быстродействи  системы, в ней дополнительно установлены первый и второй блоки переменных коэффициентов, сигнальные входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами объекта регулировани , управл ющие входы - с выходом логического блока, а выходы соответственно с вторым и третьим входами формировател  сигнала управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 334551, кл. Q 05 В 13/О2, 1971. Fig.1 8 33 4% compared with the base simerno on the topic. The invention The regulating system containing a logic unit, the input of which is connected to the first output of the control object, and the output - to the control input of the switch, the first and second signal inputs of which are connected to the outputs of the first and second constant voltage sources, and the first input of the control signal generator, the output of which is connected to the input of the control object, characterized in that, in order to expand the area of stability and increase the accuracy and speed of the system, it is further mounted the first and second blocks of variable coefficients, signal inputs of which are respectively connected to first and second outputs control object, control inputs - with the output logic block, and outputs, respectively with the second and third input of the control signal. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 334551, cl. Q 05 B 13 / O2, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 754360, кл. Q 05 В 13/О2, 1977. 2. USSR author's certificate number 754360, cl. Q 05 B 13 / O2, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР № 557349, кл. G 05 В 11/О1, 1975 (прототип).3. USSR author's certificate number 557349, cl. G 05 B 11 / O1, 1975 (prototype). И AND uz.i.uz.i.
SU813224403A 1981-01-15 1981-01-15 Adjustment system SU954933A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813224403A SU954933A1 (en) 1981-01-15 1981-01-15 Adjustment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813224403A SU954933A1 (en) 1981-01-15 1981-01-15 Adjustment system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU954933A1 true SU954933A1 (en) 1982-08-30

Family

ID=20934334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813224403A SU954933A1 (en) 1981-01-15 1981-01-15 Adjustment system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU954933A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105182750A (en) Switching control method of linear/nonlinear active disturbance rejection control system
EP1143315A3 (en) Servo controller
KR920013055A (en) Slip mode control system
Chestnut et al. Predictive-control system application
KR20180093331A (en) Method for stabilization of nonlinear system including singular perturbation
SU954933A1 (en) Adjustment system
US2701328A (en) Antihunt means for electric motor follow-up systems
US4094386A (en) Speed command generator for elevator
US3585481A (en) Electronic controller with p.i.d. action
JPS62217304A (en) Automatic controller
SU924662A1 (en) Servo system
US2714185A (en) Anti-hunt means for electric motor follow-up system
RU2092964C1 (en) Method and device for controlling stepping-motor drive
RU2403607C2 (en) Relay regulator
SU980066A1 (en) Non-linear correcting device
RU2045090C1 (en) Method of correction of automatic control systems
SU628462A1 (en) Proportional-integral-differential controllers
SU1023353A2 (en) Device for simulattion of optimal control system
SU813356A1 (en) Adaptive regulating system
Kambhampati et al. Internal model control of nonlinear systems through the inversion of recurrent neural networks
SU944169A1 (en) Device for control of electric mode of electric arc furnace
SU1136289A1 (en) System for automatic control of velocity of electric drive
SU635585A1 (en) Electric drive automatic control device
SU1163450A1 (en) D.c.drive
SU811487A1 (en) Method and device for single-phase control of converter