SU962852A2 - Самонастраивающа с система управлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автомати ческому управлению и может быть использовано дл  управлени  электроприводами .

По основному авт. св. 845143 известна самонастраивающа с  система управлени , содержаща  последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, регул тор, усилитель мощности и электродвигатель с установленными на нем датчиком регулируемой координаты и датчиком тока, выход которого через последовательно соединенные второй сумматор, первый блок умножени , третий сумматор, первый интегратор, четвертый сумматор, второй блок умножени  и второй интегратор подключен к управл ющему входу регул тора и второму входу первого блока умножени , и последовательно соединенные третий интегратор, п тый сумматор и блок делени , второй вход которого подключен к выходу второго интегратора, выход - к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножени . Выход датчика регулируемой координаты соединен с вторыми входами первого, четвертого и п того сумматоров, вход третьего

интегратора соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу четвертого сумматора 1.

Недостатком данной самонастраивающейс  системы управлени   вл етс  неполна  компенсаци  коэффициента передачи электродвигател  и ограничение скорости Самонастройки из-за

10 инерционности элементов адаптивного механизма, что снижает точность и быстродействие системы. Кроме того, основной контур регулировани  не обладает инвариантностью к действию

15 внешних возмущений, что приводит к невозможности обеспечить в ширбком диапазоне высокую точность стабилизации регулируемой координаты.

Цель изобретени  - повышение точ20 ности и быстродействи  самонастраивающейс  систе управлени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что известной самонастраивающейс  системе управлени  дополнительно

25 установлены последовательно соединенные эталонна  модель, блок масштабных коэффициентов и блок формировани  сигнала самонастройки, выход которого соединен с третьим вхо30 дом первого cyiviMaTopa, вход эталонной модели подключен к выходу задатчика , а ее второй выход - к второму входу блока масштабных коэффициентов , третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вы ходом датчика регулируемой координаты и выходом третьего сумматора. i На чертеже представлена блок-схема самонастраивающейс  системы управлени .

Схема содержит эадатчик 1, первый сумматор 2/регул тор 3, усилитель 4 мощности, электродвигатель 5, с установленными на нем датчиком 6 регулируемой координаты и датчиком 7 тока , второй сумматор 8, первый блок 9 умножени , третий сумматор 10, первый интегратор 11, четвертый суммтор 12, второй блок 13 умножени / второй интегратор 14, третий интегратор 15, п тый сумматор 16, блок 17 делени , эталонна  модель 18, блок

19масштабных коэффициентов и блок

20формировани  сигнала самонастройки .

Система при этом приобретает следующую структуру. Основной контур регулировани  образован блоками 1-6. Блоки 7-17 образуют устройство идентификации коэффициентапередачи ток - скорость электродвигател , Оценка этого коэффициента, вырабатываема  вторым интегратором 14, подаетс  на управл ющий вход регу/rkTopa 3, перестраива  его коэффициент усилени  1паоаметоическа  самонастройка ). Блоки 18-20 обеспечивают сигнальную самонастройку системы.

Работа самонастраивающейс  системы управлени  (например, скоростью вращени  электродвигател  с переменным моментом инерции и регулируемым потоком возбуждени ) происходит следующим образом.

Если коэффициент передачи двигател  изменилс , например уменьшилс  вследствие уменьшени  потока воз-буждени  или увеличени  приведенного момента инерции, то во врем  переходного процесса, вызванного, например , увеличением выходного сигнала задатчика 1, выходной сигнал датчика 7 тока, проход  через сумматор 8, первый блок Э умножени , третий сумм тор 10, первый интегратор 11, четвертый сумматор 12 и второй блок 13 умно||(ени , вызовет уменьшение выходного сигнала второго интегратора 14 до значени  , соответствующего коэффициенту передачи двигател , так как только в этом случае выходной сигнал четвертого сумматора 12 станет равным нулю. Вследствие этого за счет воздействи  на управл ющий вход регул тора 3 его коэффициент . усилени  увеличитс , компенсиру  уменьшение: коэффициента передачи двигател . Точна  идентификаци  коэф

фициента передачи происходит благодар  тому, что на входе настраиваемой модели двигател , образованной первым блоком 9 умножени  и первым интегратором 11, формируетс  сигнал , пропорциональный динамическому току. С этой целью третий интегрь тор 15, п тый сумматор 16 и блок 17 )5елени  совместно с вторым сумматором 8 и первым блоком 9 умножени  ос ществл ют идентификацию составл ющей тока, соответствующей моменту нагсузки . Например., при увеличении нагрузки выходной сигнал второго сумматора 8 перестанет соответствовать новому значению динамического тока, вследствие чего через первый блок 9 умножени , третий интегратор 15 и п тый сумматор 16 он вызовет увеличение выходного сигнала блока 17 делени  до значени  соответствующего увеличивающемус  моменту нагрузки .

Ввиду инерционности контура параметрической самонастройки он вступает в действие не сразу. Напротив, контур сигнальной самонастройки начинает немедленно ликвидировать ошибку между скоростью двигател  и выходом эталонной модели 18, обусловленную как параметрическими изменени ми , так и действием любых не поддающихс  учету внешних возмущений, Блок 19 масштабных коэффициентов формирует сигналы ошибок по регулируемой координате и ее производной дл  чего соответственно из сигнала с первого выхода эталонной модели 18 вычитаетс  выходной сигнал датчика регулируемой координаты 6 и из сигнала с,второго выхода эталонной модели 18 вычитаетс  сигнал с входа первого интегратора 11. Сигналы разности усиливаютс  со своими коэффициентами , а затем суммируютс , исходной сигнал с блока 19 подаетс  на вход блока 20 формировани  сигнал самонастройки. Этот блок, реализующий знаковую функцию, вырабатывает сигнал самонастройки, воздействующий на третий вход первого сумматора 2.

Следует отметить, что введенные блоки, образующие параллельный контур сигнальной самонастройки, обеспечивает согласование динамики: системы с динамикой эталонной модели путем подачи на вход первого сум-матора дополнительного сигнала са--монастройки . Эталонна  модель настраиваетс  исход  из желаемого вида реакции системы на управление. Сис . тема будет ликвидировать любые отклонени  регулируемой координаты от движени , предписываемого моделью, вне зависимости от того, какими причинами эти отклонени  вызваны: действием внешних возмущений, изменением параметров объекта или исходными

отличи ми динамических свойств объекта от свойств модели.

Таким образом, введенные блоки (Обеспечивают повышение точности и быстродействи  системы. Существенным  вл етс  то, что необходимый дл  функционировани  контура сигнальной самонастройки сигнал по производной регулируемой координаты вырабатываетс  третьим сумматором 10, вход щим в состав системы.

Контур сигнальной самонастройки будет обеспечивать следование системы за эталонной моделью при действии как параметрических, так и внешних возмущений, чем достигаетс  повышение точности и быстродействи  системы . При этом контур сигнальной самонастройки компенсирует изменение параметров двигател  в сравнительно узком диапазоне (до трех раз .в обе стороны), в то врем  как основной контур самонастройки (параметрической ) обеспечивает отработку параметрических возмущений в широком диапазоне (дес тки раз). Наличие контура сигнальной самонастройки также облегчает работу устройства идентификации , поскольку благодар  своему быстродействию он создает эффект квазистационарности идентифицируемого объекта. Вышесказанное доказывает , что повышение точности и быстродействи  самонастраивающейс  системы

управлени  при действии параметрических возмущений и других не поддающихс  учету внешних факторов обеспечиваетс  совместной работой койтуров сигнальной и параметрической самонастройки, чем и достигаетс  цель изобретени .

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 845143, кл. G 05 В 13/04, 1981 (прототип).