Способ экстремального регулирования

137567 Я1 ъ с Ь., ХАу Класс 21 с, 4666 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Подписная па 9 В. В. Казакевич ПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАН665435/26 в Комитет по дела ри Совете Министров СССР явлено 4 мая 1960 г. за и открытийИзвестны способы экстремального регулирования объекта с инерционностью, действующей после линейного звена, в соответствии с которым на исполнительный орган воздействует сигнал сигнум-реле. Недостатками подобных способов является сложность формирования входного сигнала экстремального регулятора и низкое качество его работы при пологих экстремальных зависимостях, а также относительно высокая инерционность объекта и-го порядка и сравнительно длительные переходные процессы.По предлагаемому способу производят быстрое изменение входного сигнала исполнительного органа и в экстремальный регулятор вводят сигнал, представляющий часть оператора системы или производную этой части оператора, и сигнал, представляющий собой нелинейную (или линейную) функцию выходной величины и ее первых производных. Это позволяет упростить формирование входного сигнала экстремального регулятора и улучшить его работу при пологих экстремальных зависимостях, а также уменьшить величину инерционности объекта и-го порядка и ускорить переходные процессы,Инерционное (динамическое) звено 1 (см. чертеж), являющееся частью объекта, подлежащего регулированию, включается после нелинейного элемента 2. Сигнал с выхода блока 3 формирования сигнала поступает на сигнум-реле 4, которое управляется исполнительным органом 5, В случае линейного динамического звена дифференциальное уравнение, связывающее у и х (где х - входной сигнал, поступающий на нелинейный элемент 2, а у - сигнал на выходе объекта) имеет вид:137567Если динамическая часть объекта нелинейна, то для широкого класса систем уравнение будет иметь вид:Ф(У У У ) + Ч 2(У) 1(х)где Ч 11 и Ч;2 - нелинейные функции своих аргументов.При включении системы экстремального регулятора входной сигнал х начинает изменяться, Если скорость исполнительного органа 5 по величине постоянна, то х=Ко+Кс. Движение системы на каждом из эта. пов Опишется при этом уравнениями;ауа+ ., + у х(с)1 - в случае линейного звена: Ч 1(У) + Ф(У) =1 х(1)1 - в случае нелинейного звена.Если изменение х происходит медленно, тоу.=,хуа =О,При этом у=у =(х) - в случае линейного объекта,а Ч(У) =(х) - в случае нелинейного объекга.Задача системы состоит в том, чтобы найти и поддерживать величину х=х . соответствуюшую максимальному статистическому значению:умас =- ) (Х)Но так как смещение х фактически должно происходить с достаточной скоростью, то динамическая величина у будет отличаться от у, вследствие чего процесс происка будет продолжительным. Полученное значение динамического максимума при этом значительно отличается от искового значения потенциального максимума.В соответствии с описываемым способом экстремального регулирования отыскивают не нуль первой производной, а ее максимум, который будет достигнут при х=х, а это обеспечит и достижение у,.Это справедливо, если у=-сопй, что будет при условии бесконечно большой скорости перекладки. Фактически эта скорость всегда ограни- ЧЕНЯ. ОДНЯКО, ЕСЛИ СКороСТЬ ДОСТЯТОЧНО ВЕЛИКЯ, ТО ОТЫСКЯНИЕ У.иаас ПРИ бЛИЖЕННО СООТВЕТСТВУЕТ ) (Ю) асаксЕсли при достаточно быстрой перекладке исполнительного органа 5 подводить к системе величину Ч., =Ч:, (у, ), то регулятор, отыскивая максимум величины Ч будет приближенно находить максимум искомой величины )(К 8), т. е. значение х=х. В то же время низкочастотные внешние возмущения не пройдут через сигнум-реле и не будут влиять на процесс поиска.При пологом виде характеристики производные у, уа и т, д. малы, так как скорость исполнительного органа о ограничена.Для улучшения работы экстремального регулятора при пологих экстремальных зависимостях объекта в экстремальный регулятор вводят сигнал, представляющий собой часть оператора системы регулирования, зависящую от производных выходной величины, суммируемую с нели. нейной функцией выходной величины вида:-- Р 1 Фоу=Ч:( - у,.) - сопй,- уб; у., 1 т (у) = Ч (у);- у,;г 1 р(у) =ср(ул ) = сопМ,где у - выходная величина, а у,; -- некоторое ее значение, так что, 13756 после начала движения исполнительного органа 5 влияние выходной вел ичинь 1 прекращается.Описанный способ применим также и в системах экстремального регулирования с модуляцией. В частности, при объекте 1-го порядка целесообразно взамен медленного смещения исполнительного органа 5 совершать быстрое его смещение и отыскивать, в случае поиска максимума, не минимум величины у, а ее максимум. Это значительно ускоряет процесс поиска. Отыскание максимума величины у при этом может быть произведено или с помощью сигнум-реле или путем дифференцирования сигнала первой производной и работой на нуль второй производной. Предмет изобретения Текрсд А. М. Токер Корректор Л. Якубовска Редактор й. ииа,26 изд. л.ена 5 коп Поди. к пеи. 31 Ч 111-61 г.3 а к. 6549ЦБТИ при Коми 6 Объе Формат бум. 70 Х 10Тираж 1200тете по делам изоорети Совете Министров Сентр, М. Черкасский п ий и открытийСР., д. 2/6 Москва, Ц Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и о при Совете Министров СССР, Москва, Петровка,тий 1. Способ экстремального регулирования объекта с инерционностью, действующей после линейного звена, с применением сигнум-реле и датчиков первых производных, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения формирования входного сигнала экстремального регулятора и улучшения его работы при пологих экстремальных зависимостях, производят быстрое изменение входного сигнала исполнительного органа и вводят в экстремальный регулятор сигнал, представляющий часть оператора системы, зависящей от производных входной величины, или производную этой части оператора, суммируемую с нелинейной функцией выходной величины, такой, что после начала движения влияние этой нелинейной функции прекращается.2. Способ по п. 1, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью уменьшения величины инерционности объекта а-го порядка и ускорения переходных процессов, в экстремальный регулятор вводят сигнал, представляющий собой нелинейную (или линейнукч) функцию выходной величины и ее первых производных вида, аналогичного с видом левой части дифференциального уравнения системы экстремального регулирования.