Релейная адаптивная система

СОКИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 51)5 С 05 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 254) РЕЛЕ 1 г 11 АЧ АЛАПТИБНАЯ СИСТЕ 11 21) 443863 Ь/24-2422) 08,06,8846) 15,06.90 Бюл, В71) Дальневосточныйнститут им,В.В,Куйб72) А,А.Дьща53) 62-50(088.8)(57) Изобретение относится к релейнымсистемам управления и предназначенодля повьнпения быстродействия и кава перехолных процессов за счет адаптации при существенном изменении момента инерции, приведенного к валуисполнительного электродвигателя постоянного тока. В системе сигнал управления обрабатывается фильтром иблоком модуля, полученный сигнал сравнивается с эталонным значением и порассогласованию осуществляется параметрическая подстройка цепи обратнойсвязи. 1 ил. олитехничева и честЕ,П, Оптимальные имы. И.: Знергоиздат йств ая кибернетика, Ус истем автоматическ и управления. Кн,2 одовникова, И,: Иа 75, с, 483-485,е о н лемент мггатор ма раб тает следующим образом.После подачи на ее вход задающего сигнала выходной сигнал Г первого измерителя 1 рассогласования через первый сумматор 2 и первый релейный элемент 3 подается на. электродвигатель 4. Его выходной вал и, соответственно, вал редуктора 5 начинают ра гоняться. В результате объект Ь упра ления изменяет свое пространственное ример повоется отраб оложение, нао есть начин его рассогла вается, возникни временно сскоростителя 4 чепает на ггтоервого сумтч ско ала и сигнал ращения ез блок ой (инв лектропви 9 умножения пос отиэуюший) вход ора СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ И ГКНТ СССР(56) Чурако тивные сист с, 102-110Тех нич,ес и элементы гулирования ред, В.В.Со строение, 1 Изобретение относится к системам управления, а именно к релейным системам автоматического управления, и предназначено дггя управления объекта" ми, обладакгцими существенно переменными параметрами, в частности переменным моментом инерции;Целью изобретения является повышение качества системы.На чертеже представлена структурная схема релейной адаптивной системы.Релейная адаптивная система содержит первый измеритель 1 рассогласования, первый сумматор 2, первый релейный элемент 3, электродвигатель 4 постоянного тока, редуктор 5, объект 6 управления, датчик 7 положения, датчик 8 скорости, блок 9 умножения, фильтр 10, блок 11 выделения модуля, второй измеритель 12 рассогласования, источник 13 эталонного сигнаключ 14, второй релейньпг регулятор 16 и второй су Релейная адаптивная систе; где с - величина сигнала на второмвходе БУ 9 (на выходе второго сумматора 17), 15На начальном этапе движения системы сигнал "с" определяется (при единичном уровне выходного эталонного сигнала с источника 13) коэффициентом передачи по второму входу второго сумматора 17, который выбирается так, чтобы в системе при любых реальных начальных условиях и возможных значениях варьируемого параметра (момента инерции) всегда. возникал скользящий 25 режим. При этом желательно, чтобы указанный коэффициент был минимально , возможным (но положительным), так какэтим обеспечивается максимальный разгон вала электродвигателя 4 на начальной стадии движения.При движении электродвигателем 4 определенной скорости вращения изменяется знак сигнала з и элемент 3 переключается. Абсолютная величина скорости вращения уменьшается, сигнал з35 снова меняет знак и т,д. Возникает скользящий режим, которому соответствуют высокочастотные переключения релейного элемента 3.40На выходе Фильтра 10 выделяется постоянная составляющая По выходного сигнала элемента 3 (высокочастотная составляющая подавляется), которая через блок 11 поступает на входы второго релейного элемента 15 и второго измерителя 12 рассогласования.Элемент 15 реализует функцию1 при 10) Р0 приПф Ф угде параметр Ф выбирается равным 0,97-.0,99.В момент возникновения скользящегорежима В (сэлемент 15 переключается в состояние 0по которому замыкается ключ 14 (при 3=1 ключ 14 разомкнут), Во втором измерителе 12 рассогласования выполняется сравнение сигпалов Я и желаемого значения П,30 Для определенности будем считать,,что система отрабатывает скачкообраз"ный входной сигнал или ненулевые на-; чальные условия. Тогда при соответствующем выборе коэффициента передачи по второму входу первого сумматора 2 па входе элемента 3 формируется сигнал10з = + сЕ, (1) равного 0,85"0,95 и подаваемого с источника 13 эталонного сигнала на вто-. рой вход второго измерителя 12 рассогласования. Выявленный сиг нал рассогласования через замкнутый ключ 14 подается на регулятор 16, представляющий собой, например, интегрирующее звено. Сигнал на выходе регулятора 16 и, соответственно, на выходе второго сумматора 17 начинает изменяться, чем достигается перестройка коэффициента скоростной обратной связи в РЕлейной адаптивной системе.На выходе элемента 3 сигнал при скользящем режиме работысистемы имеет вид прямоугольных импульсов (меандра), постоянная составляющая П которых определяет скорость вращения вала электродвигателя 4. На основе теории скользящих режимов можно показать, что изменение коэффициента обратной связи существенно влияет на сквожность прямоугольных импульсов с выхода РЭ 1 3 и, соответственно, на П.В результате подстройки коэффициента скоростной обратной связи в системе в скользящем режиме работы поддерживается (стабилизируется) желаемое значение П, близкое по абсолютной величине к максимальному значению П, равному "1". Поэтому после максимального разгона двигателя на начальном этапе движения системы с момента возникновения скользящего режима начинается эффективное его торможение, поскольку на выход двигателя подается сигнал, постоянная составляющая которого близка по модулю к максимально возможному уровню и имеет знак противоположный знаку выходного сигнала элемента 3 на фазе разгона двигателя. Торможение продолжается вплоть до момента попадания изображающей точки фазового пространства в начало координат, в окрестности которого затем возникают высокочастотные колебания, амплитуда и частота которых определяется неидеальностью релейного элемента 3.Таким образом, в релейной адаптивной системе характер переходных процессов близок по Физической сущности к характеру процессов в оптимальных по ,быстродействию системах, однако в от 1 личие от прототипа и других аналогичных систем, в данной системе не используется информация о значении параь А.Лащеидык Состав Техред актор А,Иаковск орректор С.Че Тираж 661 Заказ 151ВНИИПИ Гос Подпис ное Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уж ул. Гагарина, 101 5 157154 метра - момента инерции, приведенного к валу исполнительного двигателя, Формула и з обретения5Релейная адаптивная система, содержащая последовательно соединенные первый измеритель рассогласования, первый сумматор, первый релейный элемент, электродвигатель постоянного тока, редуктор, выходной вал которого механически соединен с объектом управления и датчиком положения, выход которого соединен с первым входом первого измерителя рассогласования, второй вход которого является входом системы, выход датчика скорости, соединенного входом с выходным. валом электродвигателя постоянного тока, подключен к первому входу блока 20 умножения, выход которого соединен дарственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра 8 6с вторым входом первого сумматора,о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, сцелью повышения качества системы,онасодержит второй релейный элемент, последовательно соециненные фильтр иблок выделения модуля, последовательно соединенные источник эталонногосигнала, второй измеритель рассогласования, ключ, регулятор и второйсумматор, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу источника эталонного сигнала ивторому входу блока умножения, входфильтра соединен с выходом первогорелейного элемента, выход блока выделения модуля соединен с вторым входомвторого измерителя Гассогласования ивходом второго релейного элемента,подключенного выходом к управляющемувходу ключа. ениям и открытиям при ГКНТ ССкая наб., д, 4/5