Адаптивная система управления с нестационарным упругим механическим объектом

Номер патента: 1188697

Авторы: Заходов, Новиков, Осипов

ZIP архив

Текст

lФ 13ц ВВ 6.",.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина)(56) Соколовский Г. Г. и др. Последовательная коррекция в унифицированных системах автоматического регулирования при наличии упругой связи между двигателем и механизмом, - ЭИ, сер. Электропривод, 1973,2, (19), с. 15.Авторское свидетельство СССР991365, кл. б 05 В 11/00, 1982.Гоноровски й И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Связь, 1973.Хьюсман Л. П. Теория и расчет КС-цепей. - М.: Связь, 1973.(54) (57) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С НЕСТАЦИОНАРНЫМ УПРУГИМ МЕХАНИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ, содержащая последовательно соединенные измеритель отклонения выходной координаты, блок управления, корректирующее звено, регулятор тока и объект управления с двигателем постоянного тока и упругой передачей, измеритель выходной координаты, выходом соединенный с входом измерителя отклонения выходной координаты, а также первый и второй полосовые фильтры, соединенные входами соответственно с выходом регулятора тока и с выходом измерителя отклонения выходной координаты, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия системы, в нее.дополнительно введены вычислитель частотных характеристик объекта, управляемый квадратурный генератор и измеритель параметров объекта, причем первый и второй входы вычислителя частотных характеристик объекта соединены с выходами соответственно первого и второго полосового фильтров, третий и четвертый входы - соответственно с первым и вторым выходами квадратурного гене- З ратора, а первый и второй выходы - соответственно с первым и вторым входами изме- ЦГ рителя параметров объекта, первый выход измерителя параметров объекта соединен с входом квадратурного генератора, второй и третий выходы - соответственно с вторым и третьим управляющими входами корректирующего звена, четвертый выход - с вторым входом блока управления, а первый выход квадратурного генератора соединен М с вторым входом регулятора тока, 001 188697 ДЗ Д 7 Тех Тира И Государствделам изобре осква, Ж - 35Патеитз, г. Редактор М. ДылынЗаказ 6742 ИВНИИПпо13035,Филиал ПН ед И. ж 862 нного тенийРау Ужго Корректор ТПодписноеСССРийд. 4/5Проектная 4 комитети открыская наИзобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в электромеханических системах с не- стационарным упруговязким объектом при широком диапазоне изменения частоты упругих колебаний, коэффициента демпфирования и момента инерции (массы) объекта, для регулирования значений угловых (линейных) скоростей, положений, ускорений, натяжений и в других приложениях. Цель изобретения - повышение динамической точности и быстродействия системы, работающей в условиях изменения частоты упругих колебаний, коэффициента демпфирования и суммарного момента инерции (суммарной массы) упруговязкого объекта.На фиг. 1 приведена функциональная схема системы; на фиг. 2 - диаграммы процесса самонастройки параметров системы; на фиг. 3 - принципиальная схема блока управления системы регулирования скорости с нестационарным объектом; на фиг. 4 - принципиальная схема перестраиваемого корректирующего звена; на фиг. 5 - принципиальная схема перестраиваемого квадратурного генератора; на фиг. б - структурная схема вычислителя частотных характеристик упруговязкого звена объекта; на фиг. 7 - реализация фильтров активными йС-цепями; на фиг. 8 - функциональная схема измерителя параметров нестационарного объекта; на фиг. 9 - реализация функциональных элементов измерителя.Адаптивная система управления с не- стационарным упругим объектом (фиг. 1) содержит основную систему, состоящую из измерителя 1 отклонения выходной координаты от заданного значения, блока управления 2 системы, корректирующего звена 3 с двумя управляющими входами для настройки параметров в соответствии с частотой упругих колебаний и коэффициентом демпфирования упругого звена объекта, регулятора тока 4, объекта управления 5 с двигателем постоянного тока и упруговязкой механической передачей, измерителя выходной координаты 6, и подсистему самонастройки параметров корректирующего звена и блока управления, в которую входят управляемый квадратурный генератор 7, формирующий два квадратурных гармонических сигнала с частотой, пропорциональной входному управляющему напряжению, два полосовых фильтра 8 и 9, вычислитель 10 частотных характеристик упруговязкого звена объекта,измеритель 11 параметров ау=/Ту, /Ду и 1 /1 о или (т 2/гпо) упруговязкого объекта, где со у - частота упругого резонанса;у - коэффициент демпфирования; 10= =сопМ, 12=чаг соответственно расчетное и текущее значения суммарных моментов инерции объекта (при регулировании угловых координат); гп,о=сопз 1, гпк =чаг - расчетное и текущее значения суммарных масс5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 объекта (при регулировании линейных координат).Первый выходной сигнал квадратурного генератора со сканированием частоты, подаваемый на вход регулятора тока (на вход замкнутого контура регулирования тока якоря), является пробным сигналом для системы с нестационарным объектом.Работа адаптивной системы управления с нестационарным упругим объектом осуществляется следующим образом.При включении источника питания измерителем параметров объекта 11 формируются начальные напряжения, соответствующие начальным значениям параметров Уа аа /1 Уй ааа, /2 УК аа КоррЕКтИруЮщЕГОзвена и начальному значению параметра (12+12 о) рт,л или параметра (гпту/т О) гт;л, определяющего коэффициент усиления блока унраВЛЕНИя. ЗНаЧЕНИя 0)ук ааа /2 Ь ааа (1/120) р;а или (гп /гпо) ры выбираются так, чтобы обеспечить устойчивость основной системы при ее пуске с произвольными начальными значениями параметров ау= =/Ту /Йу, 12/1 ю объекта, изменяющимися в известной области ау;а(ауш ( /2 Ь) авиа( /2 У( ( /2 у) так, (1/10) нл( (1 /10( (1 к /10) так ПрИ фуНКцИОНИрОВаНИИ системы. Одйовременно с этим измерителем параметров 11 формируется начальное значение сигнала управления частотой ь; квадратурного генератора, обеспечивающее минимальное значение частоты ва(Оуа,а. Процесс самонастройки параметров корректирующего звена и коэффициента усиления блока управления системы начинается с момента переключения в измерителе 11 контактов реле, срабатывающего с небольшой выдержкой времени после включения напряжения источника питания. При этом сигнал управления частотой квадратурного генератора и частота сигнала квадратурного генератора начинают линейно во времени нарастать, что приводит к увеличению абсолютного значения мнимой частотной характеристики упругого звена объекта и к изменению котангенса угла фазового сдвига, вносимого упругим звеном объекта. Возрастающее абсолютное значение мнимой частотной характеристики объекта достигает максимума, равного приближенно величинепри значении сканирующей частоты квадратурного генератора о;=ау, причем в момент прохождения максимума скорость изменения котангенса угла фазового сдвига упругого звена объекта, взятая с масштабным коэффициентом ау - -, пропорциональ 1на параметру /2 у объекта. В этот момент в измерителе 11 параметров объекта осуществляется фиксация напряжений, пропорциональных модулю мнимой частотной характеристики (т. е. величине 1 - ") и частоте ау=гв;, измерение и фиксация сигнала о произведении скорости изменения котангенса фазового сдвига на параметр ау=/Ту5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 упругого звена (т. е. напряжения, пропорционального величине /Ду), вычисление напряжения, пропорционального параметру 1/1 ю объекта. В соответствии с полученными сигналами, пропорциональными параметрам 0 у= /Ту, /2 у и 1 /1 ю (пч /ш ю) объекта, осуществляется настройка параметров корректирующего звена и коэффициента усиления блока управления. В режиме отслеживания изменяюшихся параметров ау, /Йу, 1/1 ю упруговязкого объекта, начинающемся после первого достижения модулем мнимой частотной характеристики упругого звена максимума, всякий раз после очередного достижения максимума частоте о; квадратурного генератора придается отрицательный скачок постоянной величины Ла;, что приводит к пилообразному качанию частоты генератора в небольшой окрестности частоты оу(1) с касанием вершинами пилы кривой изменения частоты упругого звена югу(1) во времени и дает возможность дискретно (один раз за период качания) измерять текущие значения параметров объекта и устанавливать требуемые значения параметров ьчк, /Д ук корректирующего звена и коэффициента усиления блока управления, формируемого пропорционально измеренному параметру 1,/1 ю объекта.Процесс самонастройки поясняется фиг. 2, на которой приведены диаграмма изменения частоты в, (1) квадратурного генератора в процессе самонастройки при изменении частоты резонанса ю(1) объекта; диаграмма изменения абсолютного значения мнимой частотной характеристики упругого звена объекта - 1,%ув;)в процессе самонастройки; диаграмма изменения параметра /гну объекта в процессе функционирования системы; диаграммы изменения параметров юзик, /Дчк корректирующего звена и параметра (1/1 ю) Р регулятора системы.Измерение параметров ву, /Ду, 1/1 ю объекта и перестройка корректирующего звена и блока управления в соответствии с измеренными величинами обеспечивают системе параметрическую инвариантность к изменению в широких пределах параметров нестационарного упругого объекта,Перестройка параметров блока управления в соответствии с величиной 1/1 ю объекта осуществляется посредством преобразования управляюшего напряжения в активные проводимости, для чего используются резисторные оптоэлектронные преобразователи типа ОЭП. Применительно к системе регулирования скорости перестройка параметра К,/Т г блока управления в соответствиис управляюшим напряжением 1)у =п 1 ю1 (где гпю - масштаб параметра 1/1 ю) осушествляется изменением входной проводимости д усилителя 12 (фиг. 3) пропорционально управляющему напряжению. В преобразователе управляющее напряжение проводимость используется двухканальный резисторный оптрон ОЭП- 13, причем проводимость управляющего канала оптрона включена в цепь обратной связи вспомогательного усилителя 14, осуществляющего линеаризацию характеристики ток светодиода - проводимости фоторезисторов оптрона. Транзистор 15 выполняет функции преобразователя напряжение - ток и усилителя мощности. Перестраиваемый параметр блока управления связан с управляющим напряжением соотношением Кр/Трг -- д, /С= Я -1 и 1 Иа где Чк = сопз 1 вспомогательное положительное напряжение. Корректирующее звено с передаточной функцией е еГ Р+2 у ЧъР+Фк(Р) . )(Р 1 имеет перестраиваемые параметры Тук= Юеукукт/в зависимости от значений управляющих напряжений 1.)чг = п/Тчк, 13 ю = вг/2 як где п 1 гпг - масштабы параметров /Тк и /гук ) Корректирующее звено (фиг. 4) реализовано в виде активной КС-цепи по методу переменных состояний. Вводя вспомогательную переменную 1./ю и умножая числитель и знаменатель передаточной функции Фк( Р) на переменную (/4 Ъ укТуеч) (Бю/Р ), приводим передаточную функцию корректируюшего звена к виду: г гЦ. 1+д Ь4 Тукс Рг Руе Тук фИз последнего выражения получаем систему двух уравнений, в соответствии с которой реализовано корректируюшее звено: 11, Ь 1 Пю. Для перестроики параметров , Тк в схеме корректирующего звена используются аналоговые перемножители сигналов 16 - 20 (микросхемы типа 525 ПС 2). Передаточная функция %(Р) корректирующего звена обеспечивается при выполнении масштабных соотношений:в пту. Апш.+,.6 С Ъ т СЗ .1 Ъз 3 1. 1,2 п 2,111 1, Я, 1. у,еее1 усогде Ь=О, 11/В - масштабный коэффициент перемножения аналоговых перемножителей сигналов типа 525 ПС 2.Квадратурный генератор (см, принципи альную схему на фиг. 5), генерирующий два выходных сигнала 13,1 = Чт созь,1, 13,2= =Чт 51 П;1, (Г =СОП 51) С ЧаСтОтОй 4;, Прс. порциональной управляющему напряжению 13, выполнен на двух интеграторах (операционные усилители 21 и 22) и двух аналоговых перемножителях сигналов 23 и 24. Частота а; связана с параметрами схемы генератора соотношением ж;= 14/п 11= =Ь/гс 3 4, где Ь=0,1 ф, гп - масштабный коэффициент переменных о 1;, оз аВычисление модуля мнимой частотной характеристики и котангенса угла фазового сдвига упругого звена объекта осуществляется вычислителем частотных характеристик на основании анализа сигналов на входе и выходе упругого звена, обусловленных действием пробного сигнала х,. В результате анализа входного и выходного узкополосных сигналов осуществляется выделение квадратурных составляющих комплексных огибающих (огибающих, учитывающих амплитуду и фазу колебаний) этих сигналов, т. е. выделение составляющих, корректированных в каждый данный момент с сигналами 13,1 =13 со 541 А 13 2=13 т 51 по;1 квадратурного генератора со сканированием частоты 4;.Структурная схема вычислителя частотных характеристик упругого звена объекта приведена на фиг. 6. На этой же схеме изображены передаточные функции %,р(Р) и %2 2(Р) полосовых фильтров 8 и 9. Входными сигналами вычислителя являются выходные сигналы полосовых фильтров 8 и 9 исигналы 13 13,2 квадратурногогенератора. Структура вычислителя частотных характеристик содержит входные фильтры 25 и 26 с передаточными функциями %у (Р) и %,Р 2(Р), посредством которых осуществляется компенсация сомножителя /1 оР передаточной функции объекта по управлению; два фазовых детектора, анализирующих входной сигнал 13(операторы перемножения 27 и 28 и два идентичных фильтра 29 и 30 низких частот с передаточной функцией %в(Р; два фазовых детектора, анализирующих выходной сигнал 13 а (операторы перемножения 31 и 32 и два идентичных фильтра 33 и 34 низких частот с передаточной функцией %в 2(Р) ); операторы перемножения 35 и 36, используемые для возведения в квадрат; операторы перемножения 37 - 39; операторы деления 40 и 41. Операции алгебраического суммирования выполняются с масштабными коэффициентами 14, ь 2, ьз, операции умножения - с масштабным коэффициентом Ь=0,1 1/В; операции деления - с масштабным коэффициентом 1/В=10 В.Характеристические уравнения входныхфильтров %ар (Р), %а (Р) и полосовых13,=Ч(1) со 5 а;4+)(1);13 31 т ) Му(ОЭ С 05 И(+ф(1)+ +р(ц) ГдЕ Чт (1), (1) - ИЗМЕНяЮщИЕСя ВО ВрЕ- мени (вследствие изменения частоты 1; или параметров системы) амплитуда в фаза сигнала 13;М(со;); 4 р(ю;) - модуль и фаза частотной характеристики % а;) упругого звена на частоте 4 О), - В.тф Зй- -безразмерный постоянныйа ыа ТаУ 44 У 425 коэффициент,Знакомвв выражении для сигнала13 а отображено инвертирование сигнала К,Лю об отклонении скорости вала в измерителе отклонений выходной координаты.Выходные сигналы операторов перемножения 27, 28, 31 и 32 находятся в виде: 1 1 а=йт (1) С 05 01+1 (1)Ъ т 51 П О 1=+со 5 4 р(1+р(4 в;) ). Составляющие сигналов 13 а, 13 ы, 13 а 2, 55 13 ь 2 с удвоенной частотой 2 а, отфильтровываются фильтрами низких частот %нч (Р),%нч 2(Р). Поэтому выходные сигналы 13 а"13 ы, 13,2, 13 ь 2 фильтров низких частот с выфильтров %2 у (Р), %2 ф 2(Р) идентичны.Фильтры низких частот %х (Р) %х 2(Р), в качестве которых используются баттервортовские фильтры второго порядка, также имеют идентичные характеристические уравнения. При отсутствии возмущений подключение пробного сигнала х,=7 со 5 о 1 (1/;а= соп 51, о,=чаг) от квадратурного генератора 7 к входу регулятора тока в замкнутой 10системе приводит к тому, что на выходах фильтров %у(Р) и %2(Р) вычислителя появляются напряжения 13 и 13 а, определяемые в виде:1188697 Для вычисления сигналов (А и 3 ьт о котангенсе угла фазового сдвига и о модуле мнимой частотной характеристики упругого звена объекта полученные квадратурные составляющие 3 13, комплексной огибаю щей сигнала 1.)и квадратурные составляющие 0,2, Бь 2 комплексной огибающей сигнала 1.1 преобразуются в соответствии с алгоритмами: сокой точностью определяются выражениями:1 1 а = 2 ЬК яч13 т (1) 1 т 3 Пф (1)1-16 - ЬК мчБт (1)11 тсовф(1),11 2= г ЬХКч 2т (1)М яп (1) + +р(с)3 и= а Ь)Кяу 211 т (1) 11 т Му со ф(с) +р(в )8 з ье 11 а1.162 Ы 1 а 2 1 Ь 1 сов 1 п- со%аф (Р),ичный подхорганизацииных характедля системти, линейнещения или сштабный ко передаа/пф 2 (Р д може структу истик у регулир го уск линейн осово вида налог при о частоткта и зовать полфункцией%Р 2(Р). Апредложенчислителязвена объелинейнойлинейноголожени я. ак ной характерист гого звена объек абный коэффици ент мнимои частот личины /Дупру1 з/Ы- масшт ции с 1 д 1 р(а;).В системах рег мещения или угло передаточная фун ния по отклонени двигателя имеет в лирования углового переого положения, в которых ция объекта регулироваю управляющего момента пе фиг. 7 показаны вариант ации фильтров %1 Ф (Р), ); %ф 2 (Р), %яч(Р), %нч 2 ( ыми КС-цепями, где каж лены в соответствие пер ии тех фильтров, которые м ованы данной схемой. П и Т, Т 2 фильтроВ должны со иапазону изменения частоты о генератора и выбираются и ы схемной фЗф 2 (Р) 1 Р)Ф 2(Р) дой схеме едаточные огут быть остоянные ответствоь квадраз условия: 1 ка (2 ур+1)1 у Р Т Р +21 у ГчР нсации сомножителя 1/1 ОР вме фильтра с передаточной функц в вычислителе частотных хара ругого звена объекта необход ать звено с передаточной функц сто ией те 45 ией для комп ВХОДНОГО % (Р) ристик у использо вида: 1( т 1 Р+1) (т,Р+й ия натяжения 5 О емах регулиропередаточная ию управляю- падает (с точителя) с пересвязи с этим 55характеристик тра с передаходимо испольмах регулирован териала и в сист вого ускорения екта по отклонен та двигателя сов остоянного множ нкцией %(Р). В еле частотных ена вместо филь цией%ф (Р) необ систе го ма угло я объ омен до и ой фу ислит го зв функ ножения 27, 28, 31, 32;операторы деления 40 реализуются на основе гового перем нож ителя Операт 35, 36, 37,и 41 вычи микросхем сигналов т При де ЬМ,М фильтров пробным соры перем38 и 39слителяы аналоипа 525 Пйствии на 2 ВХОДНЫЕ8 и 9 оигналом х С,а систему возмущений сигналы х, х 2 полосовых пределяются не только па, но и зависит от возупруго вания функци щего м иост ью даточн в выч упруго точной ффициз ки и вет функНа реал из Юф (Р актив н постав функц реализ временвать д турног точнои ) или т быть ры выру гого ования орения, го по 1188697 10мущений. Отношение сигналов х и х дляэтого реального случая равнох кдсса 1 у (р) К 1 Сд Хдс1+(Т,7+1)1 еоР 1+О" Р+1 Уф Р ЬМсэ%раз (Р) - передаточная функция разомкнутого контура основной системы,При действии возмущений (как это следует из последнего выражения при учете высокой узкополосности перест ран ва ем ых сигналами 1) 11,2 квадратурного генератора полосовых фильтров с переносом спектра сигнала, которыми являются фазовые детекторы вычислителя частотных характеристик, содержащие перемножители сигналов и фильтры низких частот) ошибки вычисления мнимой частотной характеристики и котангенса угла фазового сдвига упругого звена тем меньше, чем меньше отношение амплитуд составляющих с частотой а, возмущения ЛМ к амплитуде 7" К 1 Сд пробного сигнала хпс К,Сд=К, СдЧсож 1, взятого в масштабе момента (рассматривается случай Та 1).Спектр возмущений реальных прецизионных систем чаще всего не содержит высоко- амплитудных детерминированных периодических составляющих в области частот от ю и выше, в связи с чем введение пробного сигнала с амплитудой, обеспечивающей измерение параметров а, /Ди 1 х/1 о с точностью 1 - 4 Я, дает пренебрежимо малую добавку к общей ошибке основной системы.При этом достижимая общая ошибка системы с самонастройкой параметров ь/2, К р /Т 2 корректирующего звена и регулятора при изменении в широких пределах параметров а, /Ди 1/1 во упругого объекта может быть в несколько раз меньшей по сравнению с ошибкой системы, в которой корректирующее звено настраивается только по частоте резонанса аупругого звена объекта. Увеличение точности достигается путем повышения значения реализуемой частоты среза (быстродействия) системы.Измеритель параметров объекта (см.функциональную схему на фиг, 8) осуществляет на основании непрерывно вычисляемых входных сигналов (1,/Ы) с 1 др(ь;) и - гп 21 а%дсо;) измерение и запоминание параметров а, /Д, 1/1 щ объекта, а также формирование сигнала управления частотой квадратурного генератора в процессе поиска экстремума модуля мнимой частотной характеристики упругого звена объекта.Функциональная схема измерителя параметров объекта содержит дискриминатор максимума модуля мнимой частотной характеристики упругого звена (активное диффе 55 короткого положительного управляющего импульса сигнала 11 уь(1)у 8). Активные дифференцирующие звенья 42 и 55 реализованы по схеме на фиг. 7 а, Скорость изменениячастоты оз; на участке возрастания определяется скоростью изменения выходного напряжения 1.14 формирователя сигнала о часренцирующее звено 42 и регенеративный компаратор 43), формирователь импульсных управляющих сигналов 1.)ь - Зв (цепочка ждущих мультивибраторов 44 - 47); формирователь сигнала управления частотой квадратурного генератора (двенадцатиразрядный двоичный счетчик 48, цифроаналоговый преобразователь 49, низкочастотный мульти- вибратор 50 с частотой 1 ив, высокочастотный мультивибратор 51 с частотой 1 мв 2, логические схемы НЕ и И 52, 53 и 54; измеритель переменной ь, с( с 1 д р(а;) /Й (активное дифференцирующее звено 55 и множительное устройство 56); схема фиксации сигнала о частоте резонанса (аналоговое устройство выборки-хранения 57 и аналогоцифровое запоминающее устройство 58); схема фиксации сигнала о величине максимума модуля мнимой частотной характеристики 59 и 60); схема фиксации сигнала о величине /Ду объекта 61 и 62; делительное 20 устройство 63, осуществляющее вычислениепараметра 1/1 ко объекта; пусковое реле, переключающее контакты 64 и 65 с выдержкой времени после подачи питания (на схеме само реле не показано).Регенеративный компаратор 43 (см. принципиальную схему на фиг. 9 а), формирующий отрицательный перепад напряжения при достижении модулем мнимой частотной характеристики максимума, выполняет одновременно функции фильтрации шумов выходного напряжения дифференцируюшего звена 42, для чего ширина его петли гистерезиса принимается равной размаху шумов.Ждущие мул ьтивибраторы 44 - 47, запускаемые последовательно друг за другом и определяющие порядок фиксации и запоминания, реализованы по схеме, приведенной на фиг. 9 б. Устройства выборки-хранения 57, 59 и 61, предназначенные для быстрой фиксации сигналов, реализованы по схеме, приведенной на фиг. 9 в; режиму выборки соответствует положительное значение управ ляющего напряжения Бт(1.1 у 7) . Аналогоцифровые запоминающие устройства 58, 60 и 62 (см. функциональную схему на фиг. 9 г) выполняют функции долговременных запоминающих устройств. В каждой из этих схем используется десятиразрядный двоичный 45 счетчик 66 и цифроаналоговый преобразователь 67. Направление счета счетчиком 66 импульсов высокой частоты 1 мв 2 при записи информации определяется знаком выходного напряжения компаратора К, сравнивающего входное напряжение Б с выходным 1.)2.Отслеживание и запоминание входного напряжения 1.) происходит при поступлении1188697 12 фиг. тоте квадратурного генератора и задается частотой 1 иь, низкочастотного мультивибратора 50. Отрицательный скачок частоты ь, величиной Ло; формируется подключением к шине вычитания счетчика 48 частоты 1 иь высокочастотного мультивибратора 51 на короткое время Г соответствующее длительности положительного импульса напряжения 13 у 8 ждущего мультивибратора 47.Измеритель параметров объекта работает следующим образом.При включении питания формируется импульс, посредством которого осуществляется установка начальных состояний счетчика 48 и счетчиков запоминающих устройств 58, 60 и 62, что обеспечивает установку начальных значений параметров а /2 Ьк т и, (Кр/Тр г) ы, корректирующего звена и регулятора, обеспечивающих устойчивость основной системы.В момент пуска подсистемы самонастройки (при замыкании контактов 64 и 65) на вход счетчика 48 начинает поступать сигнал низкочастотного мультивибратора 50, вследствие чего начинается движение к экстремуму мнимой частотной характеристики. В момент достижения максимума модуля мнимой частотной характеристики запускается цепочка мультивибраторов 44 - 47, выраба тывающих управляющие сигналы 35 - 08, что приводит к выполнению (последовательно во времени) следующих операций: запоминанию схемой 58 сигнала о частоте упругих колебаний юв виде напряжения 1.)уг и запоминанию схемой 60 сигнала о величине максимума модуля мнимой частотной характеристики в виде напряжения Уи, запоминанию схемой 62 сигнала о величине параметра /Д объекта, вычислению делительным устройством 63 значения параметра 1/1 ю объекта и подключению к входу Вычитание счетчика 48 сигнала мультивибратора 51 на интервал времени г, за который частота со; квадратурного генератора падает на величину Ла;. По завершении спада частоты ю; начинается режим пилообразного качания частоты а, с размахом Лопричем всякий раз при очередном достижении экстремума мнимой частотной характеристики осуществляется измерение всех трех параметров (в, /Д, 1/1 ю) нестационарного 10 объекта.В предлагаемой системе имеется дополнительная возможность оценки коэффициента демпфирования и суммарного момента инерции (массы) системы, что при соответствующей структуре перестраиваемых корректирующего звена и блока управления придает системе новое качество полчой параметрической инвариантности к изменению параметров нестационарного упругого объекта. Использование предлагаемой системы при нестационарных объектах позволяет максимально увеличить и застабилизировать частоту среза основного контура системы (при постоянном запроектированном запасе устойчивости) и за счет увеличения быстродействия при гарантированном запасе 25 устойчивости в 3 - 4 раза повысить дина- мическую точность.Регулятор тока представляет собой замкнутый контур регулирования тока, содержащий активное корректирующее звено, управляемый широтно-импульсный преобразователь и электромагнитную цепь двигателя.К объекту управления относится механическая часть системы электропривода.Измерителем выходной координаты является, например, потенциометрический датчик положения.Измеритель отклонения выходной координаты реализован на операционном усилителе.1188697 Рщ 1 ал блоио Ф- КесМиО йф Пл Бювар 7систе мэ 1 бФ Уст. Юс ли УЗ д

Смотреть

Заявка

3689302, 16.01.1984

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА

НОВИКОВ ВЛАДИСЛАВ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ОСИПОВ ЛЕОНИД МАКСИМОВИЧ, ЗАХОДОВ АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05B 11/00

Метки: адаптивная, механическим, нестационарным, объектом, упругим

Опубликовано: 30.10.1985

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1188697-adaptivnaya-sistema-upravleniya-s-nestacionarnym-uprugim-mekhanicheskim-obektom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Адаптивная система управления с нестационарным упругим механическим объектом</a>

Похожие патенты