Система управления

(71) Сибирский ордена ТрудовогоКрасного Знамени металлургическийинститут им. Серго Орджоникидзе,Кемеровский государственный университет.и Красноярский ордена Трудового Красного Знамени химический комбинат "Енисей"(54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая объект управления, первый регулятор, последовательно включенныезадатчик и первый блок сравнения,последовательно включенные первуюмодель объекта без запаздывания,блок задержки, второй блок сравнения и третий блок сравнения, вход первой модели связан с .входом объекта управления,о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены вторая и третья модели объекта без запаздывания, последовательно включенные четвертый блок сравнения, пятый блок сравнения, второй регулятор и сумматор, выход которого соединен с входами объекта управления и третьей модели объекта без запаз" дывания, выход объекта управления подключен к второму входу второго блока сравнения, выход первого ре- ф гулятора соединен с вторым входом сумматора и через последовательно включенные вторую модель объекта без запаздывания, третий блок сравнения и первый блок сравнения - соС своим входом, первый вход четвертого блока сравнения соединен с выходом третьей модели объекта без запаздывания, а второй вход - с выходом второго блока сравнения, вы" ход задатчика подключен к второму входу пятого блока сравнения.Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построения систем управления техническими объектами, содержащими значи тельггые запаздывания и подверженными влиянию неконтролируемых возмущений.Предполагается, что динамика объекта по каналам регулирования описы О вается передаточной функциейър Ь (р) -Р(",йр) = 1 ф(р)е МТ-) фм ргде Ь(р) и М(р) - полиномы от р, сте пень попиномаЬ(р) не превышаетстепень полиномам(р);ь - время запаздывания.20"адача управления заключается в обеспечении инвариантности вьгходнай величины (сигнала) объекта управления от неконтролируемых возмущений.Цель изобретения - повь 1 шение точ ности регулирования.На чертеже приведена блок-схема системы автоматического управления,Система управления содержит объект 1 управления, первую модель 2 объек та без запаздывания, блок 3 задержки, второй блок 4 сравнения, вторую модель 5 объекта беэ запаздывания, третий блок 6 сравнения, первый регулятор 7, первый блок 8 сравнения, задатчик 9, третью модель 10 объекта без запаздывания, четвертый блок 1 1 сравнения, сумматор 12, второй регулятор 13, пятый блок 14 сравнениями40На чертеже обозначено:П(й) управляющее воздействие в й-й момент времени; У(г.) - выходной сигнала объекта управления; Пг(й) и Б -(1;) - управляющие воздействия, первого и второго слоя; У(й) и У(й) " натурно-модельные выходные сигналы первого и второго слоя; ч(С) - неконтролируемое возмущение,50Система автоматического управленияработает следующим образом.Сигнал об управляющем воздействииЦ(С) преобразуется в первой модели 2объекта без запаздывания с оператором У.,(р) и задерживается в блоке 3задержки на время запаздывания Я .Выходной сигнал о У(й) блока 3 эагержки об эффектах управляющих воздействий Яй -) вычитается во втором блоке 4 сравнения из выходного сигнала У(1) объекта 1 управления, в результате получается сигнал У" об эффектах неконтролируемых возмущений, приведенных расчетным путем к выходу объекта 1 управления.С выхода второго блока 4 сравнения сигнал У идет на первый слойнмуправления, где на него в третьем блоке 6 сравнения налагается сигнал с выхода второй модели 5 объекта без запаздывания, Полученный в результате натурно-модельный выходной сигнал г первого слоя вычитается в первом блоке 8 сравнения из сигнала о заданном значении У , постулающего с эадатчика 9, Сигнал об . ошибке регулирования первого слоя (У - У ) идет на первый регулятор 7,4 Хнапример, с пропорционально-интегральным законом регулирования. Настройки первого регулятора 7 выбираются традиционными методами, а затем уточняются в действующей системе управления. В первом регуляторе 7 вырабатывается сигнал об управляющем воздействии Б первого слоя. Этот сигнал поступает на вход второй модели 5 объекта без запаздывания и во второй слой на сумматор 12.Во втором слое управления из сигнала У "м с выхода второго блока 4 сравнения вычитается в четвертом блоке 11 сравнения выходной сигнал третьей модели 10 объекта без запаздывания, полученный сигнал У вычи- тается в пятом блохе 14 сравнения из выходного сигнала задатчика 9. Сигнал об ошибке регулирования второго слоя (У - У ) идет на второй регулятор 13, например, также с пропорционально-интегральным закономн регулирования, Выходной сигнал У этого регулятора 13 алгебраически суммируется в сумматоре 12 с сигналом Ц , полученный сигнал Б поступает на реализацию в объект 1 управления и на вход третьей модели объекта без запаздывания. Таким образом, второй слой управления работает в приращениях к управляющим воздействи" ям первого слоя, что увеличивает его быстродействие, а в результате повышается точность регулирования всей системы.(олеснико Редакто орректор Л. Бескид 863 о комитета ССС и открытий шская наб д, Заказ писное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,По аналогии с указанной двуслойной системой управления может быть построена система и с большим коли 2/47 ТирВНИИПИ Государственнпо делам изобретении13035, Москва, Ж, Р 1379269 чеством слоев, число которых зависит от требуемойточности регулированияи свойств неконтролируемых возмущений.