Устройство для моделирования систем управления

)4 С 06 С 7 САНИЕ ТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ второйго соединатурногооростных нныи входом второго нформаци н с выхо чател котор темпе ик с тчика,рактери то ик, вы мационным амяти, выго соединен счетвертого бл ото ход зе ходу второ д кото регул о со м ра,ом ма нен с кот огоен к ль подклюя угла в налряго соединен с перлока сравнения иьего блока сраво блока сравнеым входом первог первым входом т ения, выход третГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникид(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первыйтемпературный датчик, вход которогоявляется первым входом устройства,.а выход подключен к информационномувходу первого блока памяти, выходкоторого подключен к первому информационному входу первого переключателя, второй информационный вход которого соединенс выходом первоготемпературного датчика., первый исполнительный орган, выход которогосоединен с входом первого датчикаскоростных характеристик, выход ко"торого соединен с информационнымвходом второго блока памяти, выходкоторого подключен к первому инфорационному входу второго переключа теля, второй информационный вход которого соединен с выходом первогодатчика скоростных характеристик, второй температурный датчик, выход которого соединен с информационнымвходом третьего блока памяти, выходкоторого подключен к первому информационному входу третьего переклюход которого подключен к первому информационному входу четвертого переключателя, второй информационный . вход которого соединен с выходом второго датчика скоростных характеристик блоки задания начальных значений температуры и скорости, выходы которых соединены соответственно с информационными входами пятого, шестого и седьмого блоков памяти, выходы ко торых подключены соответственно к первым информационным входам пятого, шестого и седьмого переключателей, вторые информационные входы которых соединены соответственно с выходами блоков задания начальных значений температуры и скорости, первый бло сравнения, выход которого соединен входом первого блока моделирования канала регулирования, выполненного в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, выход которого подключен к первомублока сравнения, вых,динен с первым входвыход которого соеднитного пускателя,через электродвигатвходу преобразователжение, выход которо("(1"1 орг+рц =пн(" 1 п В+2 рцэр-ф ри 11 2 (и и" и 11(1 ф 2 ри 1" (е,: о;ц Внццрц(цць(цццпц(1 прц(ь,(цццрц(цпц(рцг Ь + " рч 16 пп+ и Рм 1 п и6"ри 1 - Ь 2 А "рч 1 н, , Яц".Р( "Р 4 при 8 Ц"р +" РиЛ- "асц кщц",цццвцц(цццц(1 прц (Кццц(цпц С упреждением на время ьрассчитывается компромиссная оценкан лО Ц (Г+ ри), которую необходимо реализовать к моменту (С+(ри), чтобы удовлетворить требованиям к точнос ти расчета натурно-модельных управ лений и точности моделирования. Для этого в сумматоре 74 суммируется сигнал 3 цР 1 (с+ ьц) с выхода ключа 71 с сигналом о Црр,(1+ри), поступающим 20 с выхода ключа 76 через масштабирующий блок 70, где он умножается на т.н. коэффициент компромисса3(ОЬВ 1). В результате на выходе сумматора 74 Формируется сигнал 25 Ео" ".Р 1:8 о,",ЪР о "рцпС упреждением на время ири ЬормиРУетсЯ Расчетное значение 3 Ца(+р),30 Для этого сигнал 3 цр (С+ 2 р) с выхода сумматора 74 подается на входы блока 78 определения модуля и блока 77 определения знака и на первый . вход переключателя 85. Сигнал с выхо 35 да блока 77 определения знака поступает на вход блока 86 умножения, на другой вход Которого поступает сигнал о допустимой величине пробного воздействия с выхода источника 79 постоян ного сигнала, Сигнал произведения Ои з 1 Кп о Бпр (Т+Трц)1 с выхода блока 86 умножения поступает на второй вход переключателя 85. В блоке 82 сравнения сигнал /ЬПР (Г+ и ри)/ с вы хода блока 78 определения модуля На выходе блока 81 моделирования первого исполнительного органа форми-, руется сигнал пробного воздействия 311в масштабе управляющего сигнРнала первого исполнительного органа а знаксравнения с сигналом 8 и с выхода источника 79 постоянного сигнала. Полученный сигнал разности с выхода блока 82 сравнения поступает на управляющий вход переключателя 82. При выполнении условия /1 Ц" (С+)/43 ц " выход переключателя 85 соединяется с его первым входом и на его выходе формируется сигнал 3 Ор (+ 2 рч) . В противном случае выход переключателя соединяется с его вторым вхОдом и на его выходе Формируется сигнал 3 " з 1 яп 3 Ц"(с+ сри) . Сигнал с выхода переключателя 85 через ключ 84 поступает на входы блока 81 моделирования первого исполнительного органа и на вход блока 83 задержки. На управляющий вход ключа 84 поступает сигнал с первого выхода наборного поля 167 управления о режиме Формирования натурных данных. В соответствии с этим сигналом ключ 84 замыкается только тогда, когда с выходов блока формирования натурных данных оперативно поступают натурные сигналы. В противном случае второй ключ размыкается, так как пробные воздействия вносить нельзя, Таким образом, на выходе ключа 84 формируется сигнал о расчетной величиненлбцрпсч (т+ "ри) к которая будет равна нулю, если натурные сигналы с выхода блока Формирования натурных данных поступают через блоки памяти (ключ 84 разомкнут). Ксли ключ 84 замкнут, то на его выходе формируется сигнал Си нал 3 и"(т) через сумматор 1 поступает на вход первого исполнительного органа 2,В блоке 83 задержки сигнал 3 цр,(С) задерживается на время изапаздывания в первом исполнительном органе и на выходе этого блока формируется сигнал 51 ра,(1). Этот сиг 13 1167631нал поступает на вход регистратора 166,кмФормирование сигнала У (С) натурно-модельного управления осуществляется следующим образом. 5м лСигнал У ( С+" Ри ) с выхода блох а31 задания поступает на переключатель 39, на другой вход которогопоступает сигнал Ц ,(1+ ) с выхокр л1 Ода блока 30 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа. На управляющий вход переключателя 39 поступает сигнал с пятоговыхода наборного поля 167. По этому15сигналу выход переключателя 39 соединяется с его первым входом, если задается условие ц (1)=Б"г(ь) 1 пода%айвая на вход блока 49 задержки сигнал Б Г(т+ сц). В противном случае20выход переключателя 39 соединяетсясо вторым его входом и на вход блока 49 задержки поступает сигналЪМ л(+ ). В блоке 49 задержки сигнал задерживается на время ,. В25результате на его выходе формируетМФся сигнал У (г.)1 поступающий навход блока 50 сравнения, где на не го вычитается сигнал Пк(1)1 поступающий с выхода переключателя 21.КОдновременно сигнал Н (с) поступает на входы сумматора 72 и блока 80г мсравнения. Сигнал разности У (г.)н- Б (с) с выхода блока 50 сравнения через блок 55 определения знака и блок 67 умножения поступает на 35. другой вход сумматора 72. Одновременно сигналУ (ь) - Ц (й) черезблок 54 определения модуля поступает на вход блока 63 сравнения, гдеон сравнивается с сигналом 6 пцх 1 40поступающим с выхода переключате-ля 45. Сигнал 6поступает одноврегпаменно на второй вход блока 67 умножения, В результате с выхода блока 67 умножения на вход сумматора 72 15поступает сигнал 6 ярпцБ" И) 1 а с выхода сумматора 72на второй вход переключателя 75 поступает сигнал Г П (ь)+6эдп 1 Б(С)-Б (1)1 , На первый вход переключателя 75 приходит сигнал Б .с выМхода блока 49 задержки, На управляющий вход переключателя 75 поступаетсигнал с выхода блока 63 сравнения,поступающий одновременно на входблока индикации. При выполненииусловия /Ц" (С)-Б (с)/6 выходпереключателя 75 соединяется с его первым входом и на его выходе формируется сигнал Б (С)=У (С), В про 1 тнвном случае выход переключателя 5 соединяется с его вторым входом и на его выходе формируется сигнал У (г)= ф 11 к(с)+6 к эцпБ -Б1 удовлетворяющий ограничению /Б (Т)Б"(С)/6 . В этом случае сигнал с выхода блока 63 сравнения, поступающий на вход блока 5 индикации, включает одно иэ сигнальных табло, .информирующих о недопустимо большом расхождении между Б (й) и У .нмСигнал Н (1) поступает в блок моделирования на входы блоков 119, 128,132 и 153 сравнения. Одновременно 1 сигнал Б"поступает на вход рег гистратора 166, В блоке 80 сравнения иэ сигнала Б (с)1 поступающего с вык 4хода переключателя 75, вычитается сигнал П (ь) . Сигнал о полученной разности 6 Б (Т) поступает в блок форкмирования натурно-модельного выхода на вход блока 147 моделирования канала регулирования.В блоке формирования натурно-модельного внешнего воздействия решаются следующие задачи. Формирование сигнала 5 И(1) подаР 1 ваемого на вход второго исполнительного органа 3.При определении текущего значенияН м 6 Ир(С) учитываются; сигнал И (Т+ь ) о желаемой величИне, поступающий с выхода блока 88 задания с упреждением на время ьзапаздывания при реализации во втором исполнительном органе", сигнал И (1) о текущем значеннии, поступающий с выхода переключателя 22; сигнал Ьщ" ограничения поси1 тупающий с выхода переключателя 96; сигнала ограничения, поступающийс оас выхода источника 89 постоянного сигнала,В качестве 6выбирается минигкамальное из двух ограничений: Ьйах сигнал, о котором поступает с выхода источника 91 постоянного сигнала; мох6сигнал, о котором поступает с выхода источника 90 постоянного сигххнала. формирование 6 щ осуществляется следующим образом. В. блоке 93 сравнения из сигналамивычитаетсятпо хсигнал 6 и сигнал о полученнойнразности поступает на управляющий вход переключателя 96, на первый вход которого поступает сигнал 6ща Щф а на второй - сигналбщ . Еслищна вход блока 148 моделирования канала преобразования контролируемоговнешнего воздействия,В блоке оценивания натурного неконтролируемого внешнего воздействия 5расчетным путем оценивается возмущение. С этой целью из измененийсигнала У (с) расчетным путем исключаются изменения, обусловленные изменениями величин Пи И (1) по от 1 Оношению к базовым значениям Б (Т) ин.У (г;). Расчет осуществляется следую 8щим образом.В блоке 155 сравнения из сигнала; П (С), поступающего с выхода второго 15переключателя 21, вычитается сигналБ (С),. поступающий с выхода переключателя 23 Полученный сигнал разности поступает на вход блока 159 модели канала регулирования и на входблока 160 определения модуля. Сигналс -выхода блока 160 определения модуля поступает на вход блока 164 сравнения, где сравнивается с сигналомЬ цм , поступающим с выхода источнитака 161 постоянного сигнала. При невыполнении условия /П"-0(Т)/Ь,"ц"с выхода блока 164 сравнения навход блока 5 индикации поступаетсигнал, включающий табло, информирующее о нарушении условия работоспособности блока 159 моделированияканала регулирования. Сигнал с выхода блока 159.моделирования каналарегулирования подается на вход блока 165 сравнения,В блоке 154 сравнения из сигналаИ (1), поступающего с выхода переключателя 22, вычитается сигналЯ (С), поступающий с выхода переключателя 24. Полученный сигнал разности поступает на вход блока 156моделирования канала преобразованияконтролируемого внешнего воздействияи на вход блока 157 определения модуля. Сигнал с выхода блока 157 определения модуля поступает на входблока 163 сравнения, где сравнивается с сигналом Ь, поступающим свавыхода источника 158 постоянного 50сигнала, При невыполнении условия/У (й)-У (1)/6 Ь " с выхода блока 163 сравнения на вход блока 5 ин. дикации поступает сигнал, включающий табло, информирующее о нарушении условия работоспособности блоФка 156 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия. Сигнал с выхода блока 156 моделирования канала преобразования внешнего воздействия поступает на вход блока 162 сравнения.В блоке 153 сравнения из сигнала У (С), поступающего с выхода перенключателя 26, вычитается сигнал У (С), поступающий с выхода переключателя 25. Полученный сигнал разности поступает на другой вход блока 162 сравнения, где из него вычитается сигнал с выхода блока 156 моделирования канала преобразования внешнего воздействия. Сигнал с выхода блока 162 сравнения поступает на вход блока 165 сравнения, где из него вычитается сигнал с выхода блока 159 моделирования канала регулирования. В результате на выходе блока 165 сравнения формируется сигнал оценки натурного приведенного к выходу неконтролируемого возмущения, определяемый по выражению В блоке расчета натурно-модельного выхода осуществляется расчет У (1) соответствующего Ы" (С),НП (С) и желаемому значению приведенного возмущения. Расчет осуществляется следующим образом.На вход сумматора 152 поступаетс выхода переключателя 26 сигналУ" . Сигнал 6 Ц" (С) с выхода блока 80 сравнения поступает на входблока 147 моделирования канала регулирования, выход которого соединен с другим входом сумматора 152. СигналоУ(с) с выхода блока 112 сравнения поступает на вход блока 148 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, выход которого соединен с другим входом сумматора 152. Сигнал у"и с выхода блока 149 задания поступает на первый вход блока 150 сравнения, где из него вычитается сигнал. Сигнал о полученной разности поступает на вход ключа 151, на управляющий вход которого подается сиг: нал с третьего выхода наборного поля 167 управления. Если необходимо реализовать условие 1 (С)=3 (й), это условие задается путем установки одного из ключей на наборном поле 167 в соответствующее положение.При этом на управляющий вход ключа151 с .третьего выхода наборного поля 167 поступает сигнал, в соответст.вии с которым этот ключ. размыкается. Сигнал с выхода ключа 151 поступает на один из входов сумматора 152. В результате этого на выходесумматора 152 формируется сигналУ И), описываемый выражением 10 Этот сигнал поступает на входыблоков 121 и 134 сравнения блока моделирования. Одновременно сигналНЯЬпоступает на вход регистратора 166,Блок моделирования работает следующим образом. 2 ОВ первом модельном контуре регулирования исследуемый регулятор 126вырабатывает управляющий сигнал какреакцию на модельный сигнал задания Уна выходную переменнуюмобъекта управления, поступающий свыхода блока 127 задания в модельном контуре, и на выходной сигналУ, первого модельного контура,Ипоступающего на первый вход регулятора с выхода блока 121 сравнения,а также как реакцию на изменения сиг.нала о натурно-модельном контроли-нмруемом внешнем воздействии У (С),поступающего на третий вход регулятора из блока формирования натурномодельного контролируемого внешнего воздействия. Сигнал с выхода регулятора 125 через магнитный усилитель 124 подается на электродвигатель 123, выходной сигнал которогосвязан с преобразователем 122 углав напряжение. На выхоре последнегоформируется сигнал П(С) управляющего воздействия в первом модельном контуре, поступающий на входблока 119 сравнения где вычитается из поступающего на другой входэтого блока сигнала натурно-модельного управления П (й). Сигнал о 50НМполученной разности поступает черезблок 120 модели канала регулирования на вход блока 121 сравнения,где он вычитается из сигнала У (С)о натурно-модельном выходе, поступающего из блока формирования натурно-модельного выхода. В результате на выходе блока 121 сравнения формируется сигнал модельного выхода У(Т) первого модельного коннтура регулирования,Одновременно сигнал с выхода регулятора 125 поступает на вход блока 126 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа, на выходе которого формируетлся сигнал Ц, ( г+рц) прогнозируемого на время Г(запаздывания в первом исполнительном органе) значения модельного управляющего воздействия первого модельного контура. Этот сигнал поступает в блок формирования натурно-модельного управления и на вход блока 142 сравнения.В блоке 128 сравнения из сигна-ф ла ПнТ) вычитается сигнал П,(1) .НМ И Сигнал о полученной разности через блок 129 определения модуля поступает на вход блока 131 сравнения, где сравнивается с сигналом Ь ц, поспММ Л тупающим с выхода источника 130 постоянного сигнала, Если выполняется условие1 нм (ц ( м 1щд хс выхода блока 131 сравнения навход блока 5 индикации поступаетсигнал, в соответствии с которымвключается световое табло, информирующее, что нарушено условие работоспособности блока 120 моделирования канала регулирования. СигналП поступает на вход блока 135Цсравнения и на вход регистратора 166,Сигнал У(Т) поступает на вход блоИка 141 сравнения и на вход регистратора 166. Процесс моделирования впервом модельном контуре можно описать выражениемю1 МЦ 1 нмр) У нмЦ 1 чВо втором модельном контуре управления регулятор 125, магнитный пускатель 124, электродвигатель 123 и преобразователь 132 угла в напряжениезаменены моделью управляющего блока,состоящей из модели регулятора в приращениях, содержащей сумматор 138,инерционное звено первого порядка 139и масштабирующий блок 140, блок 137модели без запаздывания первого исполнительного органа и блок 136 зялдержки на время сц запаздывания :цпервом исполнительном органе,Работа второго модельного контураосуществляется следующим образом,Сигнал с выхода блока 137 моделирования беэ запаздывания первого ис" полнительного органа в блоке 142 сравнения вычитается из сигнала с выхода блока 126 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа. На выходе блока 142 сравнем лния формируется сигнал Н (г+ рч )поступающий в блок формирования натурно-модельного управления.мСигнал П, поступает на вход блока 143 сравнения и на вход регистратора 166. Сигнал У,(й) также поситупает на вход регистратора 166.В блоке 143 сравнения из сигнала Б (й) вычитается сигнал Ц,(й), Сигим я нал о полученной разности через блок 144 определения модуля поступает на вход блока 146 сравнения,во . где сравнивается с сигналом Лпоступающим с выхода источника 145 постоянного сигнала. Если выполняется условие с выхода блока 146 сравнения на входблока 5 индикации поступает сигнал,включающий световое табло, информирующее, что нарушено условие работоспособности блока 133 моделированияканала регулирования. 23 1167631,мИз сигнала У, о выходе второго модельного контура в блоке 141 сравнения вычитается сигнал У, , посмтупающий с выхода блока 121 сравнения. Сигнал с выхода блока 141 сравнения идет через. инерционное звено 139 первого порядка на первый вход сумматора 138, на второй вход которого через иасштабирующий блок 140 пос.тупает сигнал И"м(1). В результате, 10 на выходе сумматора 138 имеем сигнал корректировки управляющего сигнала регулятора 125. Этот сигнал поступает на вход блока 137 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа, из выхода которого форМ лмируется сигнал дц. (С+ арц) прогнозируемой на время р корректировки первого модельного управляющего воздействия, поступающий на вход блока 20 136 задержки. Сигнал с выхода блока136 задержки ац, поступает на входмблока 135 сравнения, где вычитаетсямиз сигнала 01. В результате на выходе блока 135 сравнения формирумется сигнал управления Ц,(С) второго модельного контура, который в блоке 132 сравнения вычитается .иэ сигнала У" , Полученная разность через 1 блок 133 моделирований канала регу- З 0 лирования поступает на вход блока 134 сравнения, где вычитается иэ сигнала У (й). В результате на выемходе блока 134 сравнения формируетйся сигнал У(й) выхода второго модельного контура, Процесс моделирования во втором модельном контуре можно описать выражениемния подключен к первому входу четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а выход соединен с входом второго блока моделирования канала регулирования, выполненного в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, выход которого соединен с первым входом пятого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, а выход подключен к первому входу шестого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход соединен с входом инерционного звена первого порядка, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого масштабирующего блока, выход первого сумматора соединен с входом первого блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, выполненного в виде интегрирующего звена, выход которого соединен с входом первого блока задержки, выход которого подключен к второму входу третьего блока сравнения, блок задания начального значения угла, выход которого соединен с вторым входом регулятора, третий вход которого соединен с входом первого масштабирующего блока, наборное поле, блок индикации, первый и второй выходы наборного поля подключе" ны соответственно к управляющим входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого переключателей и первого второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого блоков памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство дополнительно введены блоки сравнения, третий и четвертый блоки моделирования канала регулирования, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, второй и третий блоки моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, каждый из которых выполнен в виде интегрирующего звена, второй исполнительный орган, первый и второй блоки моделирования канала преобразования контролируемого внеш;еговоздействия, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, блоки моделирования исполнительных органов беззапаздывания, каждый из которых выполнен в виде форсирующего звена,блоки задания текущих значений температуры и скорости, ключи, переключатели, блоки определения модуля,блоки определения знака, сумматоры,блоки умножения, источники постоянного сигнала, экстраполятор, выполненный в виде форсирующего звена, ирегистратор, причем первый входседьмого блока сравнения соединен свыходом первого переключателя, выход седьмого блока сравнения подключен к первому входу восьмого блокасравнения, выход которого соединенс первым входом девятого блока сравнения, второй вход которого подклю-чен к выходу блока задержки третьего блока моделирования канала регулирования, вход инерционного звенапервого порядка третьего блока моделирования канала регулирования соединен с входом первого блока определения модуля и подключен к выходу десятого блока сравнения, вторбй входвосьмого блока сравнения соединенс выходом блока задержки первогоблока моделирования канала преобразо"вания контролируемого внешнего воздействия, вход инерционного звенапервого блока моделирования каналапреобразования контролируемого внешнеговоздействия соединен с входомвторого блока определения модуля иподключен к выходу одиннадцатогоблока сравнения, выход первого блокаопределения модуля подключен к первому входу двенадцатого блока сравнения, второй вход которого соединенс выходом первого источника постоянного сигнала, выход второго блокаопределения модуля подключен к первому входу тринадцатого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго источника постоянного сигнала, выходы двенадцатого и тринадцатого блоков сравнения соединены соответственно с первым:и вторым входами блока индикации, выход девятого блока сравненияподключен к первому входу регистратора и к первому входу четырнадцлтого блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом первого ключа, управляющий входкоторого подключен к третьему выходунаборного поля, второй вход четырнадцатого блока сравнения соединен свыходом первого блока задания текущего значения температуры, выход первого ключа соединен с первым входомвторого сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока задержки второго блока моделирования каналапреобразования контролируемого внешнего воздействия, третий вход второгосумматора соединен с выходом блока задержки четвертого блока моделирования канала регулирования, вход инерционного звена первого порядка которого соединен с выходом пятнадцатогоблока сравнения, четвертый вход второго сумматора соединен с выходом первого переключателя и с первым входомседьмого блока сравнения, второйвход которого подключен к выходу седьмого переключателя, выход второгосумматора соединен с вторым входомвторого блока сравнения и подключенк второму входу регистратора, входинерционного. звена первого порядкавторого блока моделирования каналапреобразования контролируемого внешнего воздействия соединен с выходомшестнадцатого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом восьмого переключателя, управляющий вход которого соединен с третьимвходом блока индикации и подключенк выходу семнадцатого блока сравнения, первый информационный вход восьмого переключателя соединен с выходом третьего сумматора, первыйвход которого соединен с вторымвходом шестнадцатого блока сравнения,с первым входом восемнадцатого блокасравнения, с первым информационнымвходом девятого переключателя, с первым входом девятнадцатого блока сравнения и подключен к выходу третьегопереключателя, второй вход третьегосумматора соединен с выходом первогоблока умножения, первый вход которого подключен к выходу первого блокаопределения знака, вход которого сое"динен с входом третьего блока определения модуля и подключен к выходувосемнадцатого блока сравнения, выход третьего блока определения модуля соединен с первым входом семнадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, с первым входом двадцатого блока сравнения, с первым входом второго блока умножения и подключен к выходу десятого переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом двадцать первого блока сравнения, первый вход которого соединен с первым информационным входом десятого переключателя и подключен к выходу третьего источника постоянного сигнала, второй информационный вход десятого переключателя. соединен с вторым входом 1двадцать первого блока сравнения и подключен к выходу четвертого источника постоянного сигнала, выход восьмого переключателя подключен к третьему входу регистратора, к третьему входу регулятора, второй вход второго Йока умножения соединен с выходом второго блока определения знака, вход которого соединен с первым входом двадцать второго блока сравнения, с входом четвертого блока определения модуля и подключен к выходу двадцать третьего блока сравнения, выход второго блока умножения подключен квторому входу двадцать второго блока сравнения, выход которого соединен с первым информационным входом одиннад цатого переключателя и через пятый блок определения модуля - с первым входом двадцать четвертого блока сравнения, управляющий вход одиннадцатого переключателя подключен к выходу двадцать четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым входом третьего блока умножения и подключен к выходу пятого источника постоянного сигнала, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом второго блока определения знака, выход третьего блока умножения подключен к второму информационному входу одиннадцатого переключателя, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу двадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока определения модуля, выход второго ключа соединен с информационным входои третьего ключа, первый управляющий вход которого подключен к четвертоглу входу наборного поля, второй уп 3 167631равляющий вход третьего ключа соединен с первым выходом наборного поля,выход третьего ключа соединен свходами блока моделирования второгоисполнительного органа беэ запаздывания и второго блока задержки, выход которого подключен к четвертомувходу регистратора и к второму входу девятнадцатого блока сравнения,выход которого через экстраполяторподключен к первому входу двадцатьтретьего блока сравнения, второй входкоторого соединен с входом третьегоблока задержки и подключен к выходу второго блока задания текущегозначения температуры, выход третьего блока задержки подключен к второму информационному входу девятогопереключателя, управляющий вход которого соединен с четвертым выходомнаборного поля, выход девятого переключателя соединен с вторым входомвосемнадцатого блока сравнения и свторым информационным входом восьмогопереключателя, выход блока моделирования второго исполнительного органа без запаздывания соединен свходом второго исполнительного органа, выход которого подключен кпервому входу четвертого сумматора,второй вход которого является вторымвходом устройства, выход четвертогосумматора является первым выходомустройства, выход четвертого переключателя соединен с входом. второго блока моделирования первого исполнительного органа беэ запаздывания, выходкоторого соединен с первым входомдвадцать пятого блока сравнения, спервым входом пятого сумматора и спервым информационным входом двенадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен свторым входом двадцать пятого блокасравнения и подключен к выходу второго блока задания текущего значенияскорости, выход двадцать пятого блока сравнения соединен с входами шестого блока определения модуля, третьего блока определения знака ис первым входом двадцать шестого блокасравнения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока умножения, первый вход которого соеди-.нен с выходом третьего блока опреде-ления знака, второй вход четвертогоблока умножения соединен с первымивходами двадцать седьмого, двадцать восьмого, двадцать девятого блоков сравнения, пятого блока умножения и подключен к,выходу тринадцатого пе-. реключателя, первый информационный вход которого соединен с первым входом тридцатого блока сравнения иподключен к выходу шестого источника постоянного сигнала, второй информационный вход тринадцатого переключателя соединен с вторым входом тринадцатого блока сравнения и подключен к выходу седьмого источника постоянного сигнала, выход тринадцатого блока сравнения соединен с управляющим входом тринадцатого переключателя, выход которого соединен с первымвходом тридцать первого блока сравнения и через второй масштабирующий блок - с первым входом тридцать второго блока сравнения, выход двенадцатого переключателя через четвертый блок задержки соединен с первым входом тридцать третьего блока сравнения и первым информационным входом четырнадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом шестого сумматора, первый вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, второй вход пятого блока умножения подключен к выходу четвертого блока определения знака, вход которого соединен с входом седьмого определения модуля и подключен к выходу тридцать третьего блока сравнения,второй вход которого подключен к выходу второго переключателя и сое,динен с вторым входом шестого сумматора и с первым входом пятнадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с пятым входом регистратора, с вторыми входами первого и четвертого блоков сравнения, с первыми входами тридцать четвертого и тридцать пятого блоков сравнения и подключен к выходу четырнадцатого переключателя, управляющий вход которого соединен с четвертым входом блока индикации и подключен к выхо" ду двадцать девятого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока определения модуля, выход шестого блока определения модуля подключен к второму вхо, ду двадцать восьмого блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом четвертого ключа, информационный вход которого подключен квыходу двадцать шестого блока сравнения, выход четвертого ключа соединен с информационным входом пятого ключа, управляющий вход которого соединен с управляющим входом двенадцатого переключателя и подключен к пятомувыходу наборного поля, выход пятого ключа соединен с вторым входом пятого сумматора и с первым входом седьмого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабирующего блока, выход седьмого сумматора подключен к входам пятого блока определения знака, восьмого блока определения модуля и к первому информационному входу пятнадцатого переключателя, выход восьмого блока определения модуля под. ключен к первому входу тридцать шестого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым входом шестого блока умножения и подключен к выходу восьмого источника постоянного сигнала, выход тридцать шестого блока сравнения соединен с управляющим входом пятнадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом шестого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу пятого блока определения знака, выход пятнадцатого переключателя соединен с информационным входом шестого ключа, управляющий вход которого соединен с первым выходом наборного поля, выход шестого ключа подключен к входам блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания и пятого блока задержки, выход которого соединен с шестым входомрегистратора, выход блока моделированияпервого исполнительного органабез запаздывания соединен с первым входом восьмого сумматора, второйвход которого соединен с входом второго датчика скоростных характеристик и является третьим входом устройства, выход восьмого сумматораподключен к входу первого исполнитель.ного органа, выход пятого сумматорасоединен с первыми входами тридцатьседьмого и тридцать восьмого блоковсравнения, выход тридцать седьмогоблока сравнения соединен с входамичетвертого масштабирующего блока,девятого блока определения модуля,шестого блока определения знака и спервым входом тридцать девятого блока сравнения, второй вход которого соединен с входами пятого масштабирующего блока, седьмого блока определения знака, десятого блока определения модуля и подключен к выходу тридцать восьмого блока сравнения, выходы девятого и десятого блоковопределения модуля подключены соответственно к первому и второму входам сорокового блока сравнения и соединены соответственно с вторыми входами двадцать седьмого и тридцать первого блоков сравнения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму управляющим входам седьмого ключа и к входам соответственно шестого и седьмого масштабирующих блоков, выходы которых соединены соответственно с первыми входами седьмого и восьмого блоков умножения, вторые входы которых подк.ночены соответственно к выходам шестого и седьмого блоков определения знака, выходы седьмого и восьмого блоков умножения подключены соответственно к первому и второму информационным входам шестнадцатого прреключателя, управляющий вход которого соединен с выходом сорокового блока сравнения, выход шестнадцатсго переключателя соединен с первым информационным входом семнадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом восьмого масштабирующего блока, вход которого подключен к выходу девятого сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам четвертого и пятого масштабирующих блоков, управляемый вход семнадцатого переключателя соединен с выходом тридцать второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого блока определения модуля, вход которого подключен к выходу тридцать девятого блока сравнения, выход семнадцатого переключателя соединен с информационным входом седьмого ключа, выход которого соединен с входом третьего масштабирующего блока, второй вход тридцать седьмого блока сравнения соединен с первым входом сорок первого блока сравнения и подключен к выходу третьего блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, вход которого подключен к выходу регулятора, второй вход трид1167631 цать восьмого блока сравнения подключен к выходу сорок первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого блока моделирования первого исполнительного ор" , гана без запаздывания, второй вход тридцать четвертого блока сравнениясоединен с первыми входами первого и третьего блоков сравнения, выход тридцать четвертого блока сравнениясоединен с входом двенадцатогоблока определения модуля, выход которого соединен с первым входом сороквторого блока сравнения, второй вхо 1которого подключен к выходу девятого источника постоянного сигнала,выход сорок второго блока сравнениясоединен с пятым входом блока индикации, шестой вход которого подключен к выходу сорок третьего блокасравнения, первый вход которого подключен к выходу десятого источникапостоянного сигнала, второй входсорок третьего блока сравнения подключен к выходу тринадцатого блокаопределения модуля, вход которогосоединен с выходом тридцать пятогоблока сравнения, второй вход котороИзобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для испытания регулирующих и управляющих систем,5На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства для моделирования систем управленияУстройство для моделирования систем управления содержит восьмой сум О матор 1, первый исполнительный орган 2, второй исполнительный орган 3, четвертый сумматор 4, блок 5 индика- ции, блок формирования натурных данных, включающий в себя датчик б скоростных характеристик, датчик 7 скоростных характеристик, второй температурный датчик 8, блоки 9-11 задания начальных значений температуры и скорости, первый температурный дат- о чик 12, четвертый 13, второй 14, тре-, тий 15, пятый 16, шестой 17, седьго соединен с седьмым входом регист. ратора и подключен к выходу третьего блока сравнения, восьмой вход регистратора соединен с первым вхо-. дом третьего блока сравнения, девятый вход регистратора соединен спервым входом шестого блока сравнения, второй вход которого соединенс десятым входом регистратора, выход второго переключателя подключен к первому входу десятого блока сравнения и к одиннадцатому входу регистратора, второй вход десятого блокасравнения соединен с выходом пятогопереключателя и с двенадцатым входомрегистратора, первый вход одиннадцатого блока сравнения соединен с тринадцатым входом регистратора и подключен к выходу третьего переключателя, выход шестого переключателя , соединен с вторым входом одиннадцатого блока сравнения и подключен к четырнадцатому входу регистратора, выход седьмого переключателя соединен с пятнадцатым входом регистратора, а выход первого переключателя соединен с шестнадцатым входом регистратора. мой 18 и первый 19 блоки памяти, четвертый 20, второй 21, третий 22, пятый 23, шестой 24, седьмой 25 и первый 26 переключатели, блок формирования натурно-модельного управляющего воздействия, включающий в себятридцать седьмой блок 27 сравнения,тридцать восьмой блок 28 сравнения,пятый сумматор 29, второй блок 30моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, второйблок 31 задания текущего значенияскорости, четвертый масштабирующийблок 32, тридцать девятый блок 33сравнения, девятый блок 34 определения модуля, десятый блок 35 определения модуля, шестой 36 и седьмой 37источники постоянного сигнала, двадцать пятый блок 38 сравнения, двенадцатый переключатель 39, пятый масштабирующий блок 40, одиннадцатый блок41 определения модуля, седьмой 42 ишестой 43 блоки определения знака,сороковой блок 44 сравнения, тринадцатый переключатель 45, тридцатыйблок 46 сравнения, третий блок 47 определения знака, шестой блок 48 определения модуля, четвертый блок 49задержки, тридцать третий 50, двадцать седьмой 51 и тридцать первый52 блоки сравнения, четвертый блок53 умножения, седьмой блок 54 определения модуля, четвертый блок 55 определения знака, девятый сумматор 56,восьмой 57, второй 58, седьмой 59и шестой 60 масштабирующие блоки,двадцать шестой 61, двадцать восьмой 62 и двадцать девятый 63 блокисравнения, восьмой 64 и седьмой 65блоки умножения, четвертый ключ 66,пятый блок 67 умножения, тридцатьвторой блок 68 сравнения, шестнадцатый переключатель 69, третиймасштабирующий блок 70, пятьп ключ71, шестой сумматор 72, семнадцатый переключатель 73, седьмой сумматор 74, четырнадцатый переключатель 2575, седьмой ключ 76, пятый блок 77определения знака, восьмой блок 78определения модуля, восьмой источник79 постоянного сигнала, пятнадцатый1блок 80 сравнения, блок 81 моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, тридцать шестой блок 82 сравнения, пятый блок83 задержки, шестой ключ 84, пятнад=цатый переключатель 85 и шестой блок86 умножения, блок формирования натурно-модельного контролируемого внеш".него воздействия, включающий в себядевятый переключатель 87,.первыйблок 88 зацания текущего значения 40скорости, пятый 89, четвертьп 90и третий 91 источники постоянногосигнала, третий блок 92 задержки,двадцать первый 93, восемнадцатый94 и двадцать третий 95 блоки сравнения, десятый переключатель 96, третий блок 97 определения модуля, первый блок 98 определения знака, экстраполятор 99, второй блок 100 определения знака, семнадцатый 101 и девятнадцатый 102 блоки сравнения,второй блок 103 умножения, четвертыйблок 104 определения модуля, первыйблок 105 умножения, двадцать второй106 и двадцатый 107 блоки сравнения, 55третий сумматор 108, пятый блок 109определения модуля, восьмой переключатель 110, двадцать четвертый 111 и 1167631 4шестнадцатый 112 блоки сравнения,третий блок 113 умножения, одиннадцатый переключатель 114, второй 115и третий 1 16 ключи, блок 117 моделирования второго исполнительного органа без запаздывания и второй блок 118задержки, блок моделирования, включающий в себя первый блок 119 сравнения, первый блок 120 моделированияканала регулирования, второй блок 121сравнения, преобразователь 122 углав напряжение, электродвигатель 123,магнитный пускатель 124, регулятор123, третий блок 126 моделированияперваго исполнительного органа беззапаздывания, блок 127 задания выходной переменной, тридцать четвертыйблок 128 сравнения, двенадцатыйблок 129 определения модуля, девятый источник 130 постоянного сигнала,сорок второй блок 131 сравнения, четьертый блок 132 сравнения, второйблок 133 моделирования канаЛа регулирования, пятый 134 и третий 135блоки сравнения, модель управляющегоблока, состояющую из, первого блока136 задержки, первого блока 137 моделирования первого исполнительногооргана без запаздывания, первого сумматора 138, инерционного звена 139первого порядка и первого масштабирующего блока 140, шестой 141, сорокпервый 142 и тридцать пятый 143 блоки сравнения, тринадцатьп блок 144определения модуля, десятый источник 145 постоянного сигнала исорок третий блок 146 сравнения,блок расчета натурно-модельного выхода, включающий в себя четвертыйблок 14 моделирования канала регулирования, второй блок 148 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, блок149 задания текущего значения температуры, четырнадцатый блок 150 сравнения, первый ключ 151 и второй сумматор 152, блок оценивания натурного неконтролируемого внешнего воздействия, включающий в себя седьмой 153,одиннадцатый 154 и десятый 155 блоки сравнения, первый блок 156 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия,второй блок 157 определения модуля,второй источник 158 постоянногосигнала, третий блок 159 моделирования канала регулирования, первыйблок 160 определения модуля, первыйисточник 161 постояйного сигнала,восьмой 162, тринадцатый 163, двенадцатый 164 и девятый 165 блокисравнения, регистратор 166, состоя"щий из типовых многоканальных или 5многоточечных регистрирующих приборов, например, типа КСУ, наборноеполе 167, содержащее набор двухпозиционных ключей.Устройство работает следующимобразом.нрТекущие значения сигнала Прпоступающего из действующей сйстемы управления через сумматор 1 навход исполнительного органа 2 тенЭкущие значения П , с выхода исполннительного органа 2, Ы - с выходансумматора 4 и входа У в блоке формирования натурных данных посредством соответственно датчиков 6, 7,8 и 12. Сигналы о текущих значенияхн НП, И и входа У, задаваемые,например, технологическим персоналом,поступают с выходов соответственноблоков 9-11 задания. Эти сигналы 25поступают на входы блоков 13-19памяти, в которых осуществляется запись поступающих на них сигналовили воспроизведения записанных сиг"налов в требуемом масштабе времени. ЗпНеобходимый режим работы блоковпамяти задается посредством установки ключа управления записью и воспроизведения на наборном поле 167управления в соответствующее положе- Зние. При этом с второго выхода наборного поля 167 управления на управляю.щие входы блоков памяти поступаетсигнал о требуемом режиме работыэтих блоков.4 ОБлоки 13-19 памяти и переключатели 20-26 в блоке формирования натурных данных позволяет организоватьмоделирования с использованием какоперативно поступающих сигналов обПНР и" Ин п" Ин У Ун с соответствующих датчиков и задатчиков,так и с использованием ранее записанных и воспроизводимых в требуемоммасштабе времени сигналов П , 0Нр НМ , Ц, И, У, У, поступающих свыходов соответствующих блоков. Необходимый режим формирования данных длямоделирования задается посредствомключа управления формирования Натурных данных в наборном поле 167 всоответствующее положение. При этомс первого выхода наборного поля 167 на управляющие входы переключателей20-26 поступает сигнал о требуемомрежиме формирования натурных данных.В соответствии с этим сигналом переключатели 20-26 соединяют своивыходы с первыми или вторыми входами. Впервом случае с выходов переключателей 20-26 поступают записанные и воспроизводимые в требуемом масштабевремени сигналы соответственно Пнрслучае с выходов этих переключателейпоступают оперативно сигналы от даЧчиков 6, 7, 8 и 12 и блоков 9-11задания.В блоке формирования натурно-модельного управляющего воздействиярешаются следующие задачи.нФормирование сигнала Ь Пр, подаваемого через сумматор 1 на входисполнительного органа 2.При определении текущего значения3 Пр(1:) учитываются: сигнал П" (С+9поступающий с выхода блока 31 задания с упреждением на время орд запаздывания при реализации управляющихсигналов в исполнительном органе 2;сигнал П(С), поступающий с выходанрпереключателя 20; сигналы о дрогноЛзируемых на время ь рц значенияхП (1+ рд) и П 2 (С+р) поступающиеиз блока моделирования с выходов соответственно блока 126 моделирования и сорок первого блока 142 сравеахнения; сигнал Ь, поступающий свыхода переключателя 45; сигнал ос едхпоступающий с выхода источника 79постоянного сигнала,гнцхВ качестве Ь выбирается мининихмальное из двух ограничений; Ьсигнал, о котором поступает с выходаисточника 37 постоянного сигнала;щахЬ сигнал, о котором поступаетс выхода источника 36 постоянногосигнала.МФормирование Ь "1 а осуществляетсяследующим образом.В блоке 46 сравнения из сигналаЬвычитается .сигналЬи сигналгда х вдхо полученной разности поступает науправляющий вход переключателя 45.Если ЬЗЬн", то выход переключагод хтеля 45 соединяется с первым еговходом и на выход этого переключателя поступает сигналс выходаисточника 36 постоянного сигнала.,В противном случае выход переключателя 45 соединяется с вторым входом