Система управления для объектов с запаздыванием

(51 ГЕНИЯ Н АВТОРСКОМ ТЕЛЬСТВ рас тит синтез. нием. М., 4 ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИЕ И(46 ) 30.10.83. Бюл. Р 40 (72) Као Тиен Гуинь (СРВ), Е.Д. Пичугин,.В,Е, Прокофьев (СССР) и Рауль Ривас Перес (Куба) (71) Одесский ордена Трудового К ного Знамени политехнический инс (53), 62-50(0888)(56) 1. Гурецкий Х. Анализ и систем управления с запаэдыва "Машиностроение 1, 1974, с. 212. Там же, с. 215 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ .ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержа.щая последовательно соединенные исполнительный блок, объект с запаз дыванием, первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, регулятор и последовательно. соединенные моцель объекта без запаздывания и блок, запаздывания, подключенный входом к второму входу второго сумматора, выходом - к второму входу первого сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью поньыения помехоустойчивости системы, она содержит последовательно соединенные обратную модель объекта без запаздывания, обратную модель исполнительного блока и четвертый сумматор, подключенный вторым входом к выходу регулятора, а выходом - к входу исполнительного блока, вход обратной модели объекта без запаздывания соединен с выходом перФ вого сумматора.(небрежение относится к антомати.1(е,.кир( ер(стемам и может быть использовано для управления объектами с запаздыванием, работающими под воздействием помех.Известна система автоматического управления с использованием регулятора Ресника для объектов с эапаэдынанием, содержащая последовательно соединенные первый сумиаторр обратную модель объекта беэ запаздывания, второй сумматор, выход которого через объект управления соединен с первым входом первого сумматора и через блок задержки с временем задержки, равным времени запаздывания объекта, и коэффициентом усиления, меньшим единицы, соединен с Вторым нходом второго сумматора (1) .Недостатком указанной системы является малая устойчивость, вызван. ная положительной обратной связью через блок задержки.Наиболее близкой к предлагаемой является система управления для объектов с запаздыванием, содержащая последовательно соединенные ис полнительный блок, объект с запазднаниемр первый сумматор, второй сумматор, третий сумматор, регулятор и последовательно соединенные модель объекта без запаздывания и блок запаздывания, подключенный входом к второму входу второго сумматора, а выходом - к второму входу первого сумматора (2) .Недостатком указанной системыявляется низкая точность регулиро)вания в условиях действия внешних неконтролируемых возмущений.Цель изобретения - повышение поме хоустойчиности системы.Для достижения поставленной цели система управления содержит последовательно соединенные обратную мо . дель объекта бер запаздывания, обратную модель исполнительного блока и четвертый сумматор, подключенный вторым входом к выходу регулятора, а выходом - к входу исполнительного блока, вход обратной модели объектабез запаздывания соединен с выходом первого сумматора.На чертеже представлена Функциональная схему системы управления для объектов с запаздыванием. Система содержит первый сумматор1, регуЛятор 2, второй сумматор 3,исполнительный блок 4, объект 5,л,(р) й,(Р)Ъ,(Р) е " Т(р)%( (Ъч(р) = (зад(Р)+щ,(р) др) чч. (Р) Как видно иэ (4) Ф (5) , составля. ющая выходного сигнала объекта, вызванная внешним возмущающим воздей" модель б объекта без запаздывания,блок запаздывания, третий сумматОр 8,обратную модель 9 объекта без запаздывания, обратную модель 10 исполнительного блока и четвертый сумматор 11.Система работает следующим образом.При изменении сигнала заданияУ)ад появляется сигнал рассогласова. (О ния Г , который обрабатынается регулятором 2.Если внешнее возмущающее воздействие р отсутствует, то величинасигнала Е на выходе сумматора 1равна нулю и сигнал с выхода моделиб имеет одинаковое значение с выходным сигналом объекта 5 черезвремя запаздынания.Если внешнее возмущающее воздействие Р действует на объект, товеличина сигнала Е на выходе первогссумматора 1 отличается от нуля,Причем в этом сигнале содержитсяинформация о внешнем ноэмущении.Определим величину выходного сигналаобъекта. Пусть передаточнаяфункция объекта 5 имеет вид% (р)е "р;передаточная функция регулятора2%(р)передаточная функция исполнительного блока 4 Мl (р) ;.переЗ 0 даточная функция объекта 5 по возмущающему воздействию Ф (Р)передаточная функция модели б объекта беэ запаздывания Ъа (р ; передаточная Функция обратной модели 9 35 объекта запаздывания /Юо(р); передаточная Функция обратной модели 10исполнительного блока% (Р)Запишем выражения изображения сигналов Е , с 1 соответственнолл 40 Цр) =ЩР)а.(Р) р+ р(р)а(р)- Йр)ао(Р) еЮ9) =зад(Р) (Р)ф(Р)фг(Р)4 о(р) -Е(р)+ Р(Р)В(Р) е "Р(-еР), И)Для сравнения ииЬедем выражениеизображения выходного сигнала систеьыр построенной по прототипу Р)Ер(+Фар)Ж (Р) яо(Р) - Фл(Р) В,(Р) ФР(Р) Е "р6)1051502 ГРедактор С. Пекарь ТехредМ,Гергезь Корректор Л. Дзятко Заказ 8664/46 Тираж 874 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 выходного сигнала объекта в предлагаемой системе в установивщемся режимепри 1 - , р-. 0 обращается в нуль.В то же время в прототипе зта составляющая отлична от нуля,Из (4) и (5) видно. также,что условия устойчивости преплагаемой системы прототипа.одинаковы. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить точно ть 5 регулирования в условиях действиявнешних неконтролируемых возмущений,