Система регулирования для инерционного объекта с транспортным запаздыванием

(53)4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ%Т СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЭОВЕТЕНИЙ И ОТНРЬЮИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) 3, Гурецкий Ф.А. Анализ и синтез систем автоматчческого регулирования с транспортным запаздыванием.И "Иашиностроение", 1965, с. 274,2. Бессекарский В.А. Попов В.Е.Теория систем автоматического регулирования. И., "Наука", 1975, с,258(54)(57) СИСТЕИА РЕГулИРОВАНИя дЛЯИНЕРЦИОННОГО ОБЪЕКТА С ТРАНСПОРТНЬМЗАПАЗДЦВАНИЕИ, содержащая последовательно соединенные регулятор, первыйсумматор и исполнительный механизм,801167581 А выходом подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выхОдного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ а яя тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены третий сумматор и упредитель Смита, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, первый и вто. рой входы третьего сумматора соответ- ф ственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумма-. тора.45 Цель изобретения - повышение точности регулирования при наличии транспортного запаздывания.Указанная цель достигается тем, что в систему регулирования, содержащую последовательно соединенные Изобретение относится к металлургической и химической промышленности и может быть использовано для управления объектами с транспортным запаздыванием в канале измерения. 5Известна система регулирования по отклонению для объектов с транспортным запаздыванием с применением упредителя Смита, позволяющего компенсировать влияние запаздывания на 1 О устойчивость замкнутой системы Я .Однако в указанном регуляторе с упредителем Смита не предусмотрена компенсация измеряемого возмущения, что ограничивает точность регулирования.Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является комбинированная система регулирова-, ния, содержащая регулятор, исполни- рО тельный механизм и объект регулирования, к входу (или выходу). которого приложено возмущение, причем регулируемая координата объекта через контур обратной связи подается на 25 входной сумматор, где она сравнивается с уставкой. Измеряемое возмущение передается после инвертирования на вход исполнительного механизма через последовательно соединенные устройства, моделирующие передаточную Функцию объекта по возмущению, обратную передаточную функцию объекта по управляющему воз" действию и обратную передаточную35 функцию исполнительного механизма; При этих условиях (так называемые условия инвариантности) регулируемая координата в определенных пределах не зависит от возмущения 2,Однако наряду с измеряемыми на систему воздействуют и неконтролируемые возмущения, которые могут быть устранены только за счет достаточно большого коэффициента усиления контура с обратной связью. Недостаток прототипа заключается в том, что транспортное запаздывание ухудшает условия устойчивости, что ограничивает величину указанного коэф" фициента усиления и, следовательно, качество регулирования. регулятор, первый сумматор и исполнительный механизм, выходом подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выходного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, введены третий сумматор и упредитель Смита, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, первый и второй входы третьего сумматора соединены соответ. ственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумматора.На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы регулирования.Система содержит регулятор 1, первый сумматор 2, исполнительный, . механизм 3, объект регулирования 4, элемент задержки 5, датчик 6 выходного параметра, второй сумматор 7, блок 8 компенсации, третий сумматор 9 и упредитель Смита 10.Блок 8 компенсации содержит устройство 11 реализации инвертированной функции объекта по возмущению, устройство 2 реализации обратной передаточной функции объекта по управляющему воздействию и устройство 13 реализации обратной передаточной функции исполнительного механизма.На чертеже приняты следующие обозначения;Передаточная функция объекта по управляющему воздействию 11, передаточная функция объекта по возмущению И , передаточная функция испольнтельного механизма 3 У передаточная функция датчика 6 выходного параметра Уд, х+- управляющее воздействие, г визмеряемое возмущение, х - выходной параметр объекта регулирования 4. Упредитель Смита 10 имеет передаточную функцию - УИ (1 - У ").Работа системы ясна из чертежа изобретения.Наличие связи между вторым выходом блока 8 компенсации и вторым входом третьего сумматора 9 позволяет, как легко проверить, добиться67581 х(з) 0г(з) Составитель П. КудрявцевРедактор С.Тимохина Техред И.Пароцай , Корректор Л,Вескид Заказ 4436/46 Тирах .863 Подписное ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35 Рауиская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент"г. Уагород, ул. Проектная, 4 зусловия инвариантности регулируемой координаты по отноаению к измеряемому возмущению, т.е. Изменение структуры прототипа за счет введения новых элементов и свяФзей (упредителя Смита с входным сумматором и тракта передачи сигнала из канала компенсации на второй вход 4указанного сумматора) выгодно отличает предлагаемую систему от прототипа, поскольку укаэанные отличитель.ные признаки позволяют увеличивать коэффициент усиления системы регулирования и тем самым уменьшить влияние неизмеряеьых возмущений на регулируемую координату при одновременном сохранении условий инвариантнос О ти относительно измеряемого возмущения.