Система управления

, И, Г 31 ЕТЕЛЬСТВ ДВТОРСНО еев ции первого у я пересчитыва экстраполвоздейств изменения вляющего на тся в си яющего в полируетл изап егулиров второго управ который экстр нтервал време действина малый здыания,рочет того, что ошибк ан кст- емеменьший интервал аполяции на изначит ьно меньш ошибокинтервав первом экстраполяцн времениз нале регулир льши ания н пазды вани ил. вЬв М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Сибирский металлургический институт им. С.Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССРР 855607, кл. С 05 В 13/02, 1980.(57) Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированиюи может быть использовано для построения систем управления техническимиобъектами, содержащими значительныезапаздывания и подверженными влияниюнеконтролируемых возмущений. Системауправления содержит модель 7 объектауправления без запаздывания, второйисполнительный блок 3, первый блок12 задержки, первый блок 11 сравнения, последовательно включенные задатчик 17, второй блок 16 сравнения,фильтр 15 низкой частоты, регулятор 14, первый экстраполятор 13, первый исполнительный блок 2, объект 1 управления, датчик 4, сумматор 8, последовательно включенные функциональный преобразователь 10, второй экстраполятор 9, второй блок 5 задержки, третий исполнительный блок 6. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности системы за счет того, что сигнал об ошибке вания во втором каналеа также повысить точнос.1 1285430 2Изобретение относится к антамати- фильтр 15 низкой частоты, второй блокческаму управлению и регулированию б сравнения, задатчик 17,и может быть использовано для пост- На чертеже приняты обозначения:роения систем управления технически- у(с) - выходной сигнал объекта управми объектами, содержащими значитель ления в 1-й момент Времени; ц ,ные запаздывания и подверженными вли- ц (с) - первое и второе управляющиейянию неконтролируемых возмущений с воздействия; с - неконтролируемоенестационарными свойствами. возмущение.Зависимос.ть между выходным сигна- Регулятор 14 имеет прапорциональлом у объекта и управляющими воздей- О но-интегральный закон функционироваствиями ц, и цв операторной форме ния. Фильтр 15 низкой частоты реалиимеет вид зован в виде последовательно саеди.Рсненных блока сравнения, ограничителяу(Р)= -- е ц (р)+"- е хМ(р)1.(Р) 15сигнала и интегратора, выход которогоподключен к входу блока сравнения.х ц,(р)В качестве датчика 4 может быть испоГдЕ ;, И с - ВрЕМЕНа ЗЯПаэдЫВЯНИя,льзована пагружная термапара первогопричем г , г,: 1 (Р)с 1 ) 2 и второго 3 исполнительных блоков -т( ) 1 р ., ,системы порционного дозиравянияг 1 н 10 В ,( ) и я( ) модель 7 Объекта Управления беэ зане превышают степени паздывания, например, - в виде послеполиномсв М(р) и р(р), довательно соединенных инерционныхХарактеристики Возмущений сущест- звеньев второго порядка.венна изменяются на интервале времени 25 истема УпРавлениЯ Ра ат тправления работает слеЗадача управления заключается вСигнал а за аннам значении у выобеспечении инвариантности выходного Сигнал а заданном зса 1 е ии уи авления с задатсигнала у от неконтролируемых Возму- хода у объекта 1 управления с задаи ет на второй блок 1 б сравщений при ограниченных изменениях чика 17 идет на второй блок б рвторого управляющего воздействия.г е из него вычитается сигналОбъектами могут служить сталепла- о выходе моДели У , поступа щ ипоступающий с выигнал ошибки регувильные агрегаты для, выплавки и рафи хода сумматора 8. Сигнал оши ки р уМГнирования стали. 8 частности, в кис- лирования Е (С)=у-(С)-у (ь) подаетсялороднам конвертере при регулировя 11 ии нЯ фильтр 15 низкой частот 1,низкой частоты в котомперуры металла Выходным сигл 35 Ром НОДЯВЛЯютсом по авляются изме ительные помехи,яя темпера ур 1 Вьслявляемога и д на РегУЛЯТОРвы абатываюметялля 1 перВым управляющим Ваздейст- ший Регулируюцее Воздеиствиевием мясся лома В завалку, который ц=уЕ(подготавливается заранее на время г г еи Е - коэффициент усиления ивремя изодрома регулявторым управляющим воздействием - ах плаждающие добавки в Ограниченном ди- Р 5 выбираемые извеапазонг, которые даются в конвертерстными методами,с очень малым времснем запаздывания 1Цель изобретения - расширение фун- Сигнал Об ц (с) экстрапалируетсяг1фькциональных возможностей и повьпцение 45 на время запаздывания с в первомточности регулирования, экстраполяторе 13 и через первый исНа чертеже представлена блок-схема полнительный блок 2 подается на персистемы управления. вый вход объекта 1 управления. Крометого, экстраполируемый сигнал задерСистема управления содержит обьект 5 живается на время с в первом блоке1 управления, первый 2 и второй 3 ис задержки и вычитается в первомполнительные блоки датчик 4, второй блоке 11 сравнения иэ выходного сигблок 5 задержки, третий блок б срав- нала регулятора 14, 1 олученный сигнения, модель 7 объекта управления нал об ошибке экстраполяции первогобез запаздывания, сумматор 8, второй управляющего воздействия Е (С) посэкстраполятор 9, функциональный пре- тупает в функциональный преобразоваобразователь 10, первый блок 11 срав- тель 10, где пересчитывается во втанения, первый блок 12 задержки, пер- рое управляющее воздействие по выравьсй экстрапалятор 13 регулятор 14, женив(4) Заказ 7 б 42/49 Тираж 8 б 2 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ц (р) = ф -Е (р), (3)1.(о) Р(р)11 (р) М(р)где 1.(р), М(Р),И(р), Р(р) - полиномы из уравнеееия (1)5Сигнал и (г.) экстраполируется во втором экстраполяторе 9 на время 1- и через второй исполнительный Ьлок 3 подается на второй вход объекта 1 управления, Кроме того, этот сигнал 10 задерживается на малое время запаздывания Г 2 во втором блоке 5 задержки и вычитается в третьем блоке б сравнения из сигнала о втором управляющем воздействии, идущего с выхода функци онального преобразователя 1 О. 11 олученный сигнал об ошибке экстраполяции второго управляющего воздействия2(с) поступает в модель 7 объекта управления без запаздывания, где. пересчиты вается в сигнал о модельном изменении выхода объекта управления 8 у (Е:), который подается на второй вход сумматора 8, где суммируется с сигналом об измеренном датчиком 5 значении вы хода объекта 1 управления. Таким образом, на выходе сумматора 8 получается сигнал у , определяемый по выражениео где Яу"(с) - сигнало модельном изме -2нении выходного сигналаобъекта управления в зависимости от ошибки экстраполяции Е (ь)иьу (Е:) - сигнал об измеренномдатчиком значении выходаобъекта управления.40Предлагаемая система управления имеет более широкие функциональные возможности, так как вырабатываются сигналы об управляющих воздействиях для двух каналов, причем сигнал второго управляющего воздействия имеет неЬольшой диапазон изменения, потому что используется только для компенсации ошибок экстраполяции сигнала о первом управляющем воздействии. Кроме того, наличие второго канала регулиСоставите.Редактор А,Козориз Техред Л,Сердюко рования с очень малым временем запаздывания позволяет повысить точностьрегулирования, так как регулируемый мо"дельный выходной сигнал у (г.) меньше отличается от натурного у (Т), нежелимодельный выход, рассчитанный с использованием модепи первого канала регулирования. Последнее объясняется тем, чтоошибки экстраполяции сигнала на существенно более короткие отрезки временизначительно меньше, чем на длительные отрезки,Формула изобретения Система управления, содержащая модель объекта управления без запаздывания, первый Ьлок задержки, первый блок сравнения, последовательно включенные задатчик, второй блок сравнения, фильтр низкой частоты, регулятор, первый экстраполятор, первый исполнительный блок, объект управления, датчик и сумматор, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, вход первого экстраполятора соединен с первым входом первого бееока сравнения, а выход через первый блок задержки - с вторым вхоцом пер-. вого блока сравнения, выход модели объекта управления без запаздывания соединен с вторым входом сумматора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности регулирования, в нее введены последовательпо соединенные второй блок задержки, третий блок сравнения, последовательно включенные функциональный преоЬразователь, второй экстраполятор и второй исполнительный блок, выход кояорого подключен к второму входу оЬъекта управления, а вход второго блока задержки подключен к выходу второго экстраполятора, вход которого соединен с вторым входом третьего блока сравнения, выход которого соединен с входом модели объекта. управления без запаздывания, а выход первого блока сравнения подключен к вхолу функционального преобразователя. еь А.Лащевва Корректор И,Муска