Система оптимального управления объектами второго порядка

(61 (21 (22 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56 ) Куропаткин П, В. Отимал 5,ные и адаптивные системы, М,; Выс 1 иая школа, 1980, с. 184.Лвторское свидетельство СССР У 1094021, кл 0 05 В 11/6, 198. (54 ) СИС 1 ВМЛ ОПТ 11 МАЛЬПОГО УПРЛ 811 ЕВЯ ОБЪЕКТАМИ ВТОРОГО ПОРЯДКА (57) Изобретение .позволяет перевести объект иэ любого начапьно 1 о 1,1:Оногосостояния в любое зад,иное ири ненулевой зад 1 ной скорос 1 и, ри э Ом сПОМОЩЬЮ ВтОрОГО аСШтабнру 511 ., 1,Ока 8, четвертого сумматор 12, итоооГО Оло ка умп 05 кеии 1 6 и р с;Ойно 0 э.:гсмента 1 9 соз даетс О б ась 1 у 1 с вигоуиравлешя 1 СГь из Обрс 1 синяийы 1 сН:5 Е ЭКОИОМИЧНОСтн ССте 15 Ы - .Г 1 ОСП 1 г;ется с. помощьа второ о 2, третьего 3 и четвертого 4 б 5 Окоп,:иееии,ыодул 51, иято ГО 13 и ссц 11 ОО5 сумлаторов, инвертирующсго уси 51 г сля 17и блока деления 16. 2 и 1,1620987 Изобретение относится к системамавтоматического управления и можетбыть использовано нри управлении линейным объектом второго порядка, вчастности для управления движениемлетательного аппарата, и являетсяусовершенствованием технического решения по авт.св. Р 1094021,Цель изобретения - повышение экономичности системы,На фиг. 1 изображена функциональная схема системы; на Фиг. 2 - траектории движения системы на фазовойпло ско сти.. Система оптимального управленияобъектом второго порядка содержитфиг. 1); первый-четвертый блоки 1-4. выделениямодуля, первый 5 и второй6 блоки умножения, первый 7 и второй8 масштабирующие блоки, первый-седь"мой сумматоры 9-15, блок деления 16,инвертирующий усилитель 17, первь 1 йтретий релейные элементы 18-20, исполнительное устройство 21, объект22, дифференциатор 23 и задатчик 24,На Фиг, 1, 2 введены следующиеобозначения:,Х и Х - сигналы, соответствующиевыходной координате и ее производной;Б , Я- линии переключения;4Х и Х - сигналы задатчикаХ и Х 1 - начальные значения выходной координаты и ее производной;АКЛВ, АхКВ - фазовые траекториидвижения изображающей точки,Система работает следующим образом,С выхода задатчика 24 сигнал Хпоступает на входы второго 10 и третьего 11 сумматоров, на другие входыкоторых поступает сигнал с дифференциатора 23, на них Формируется сигналЪсуммы и разности Х и Хэ, сигнал с выхода второго сумматора 10 поступаетна вход первого блока 5 умножения, надругой вход. которого через первыйблок 1 выделения модуля, поступает .сигнал с выхода третьего сумматора11. Сигнал с первого блока 5 умножения через первый масштабирующийблок 7 с коэффициентом 1/2 Ь, определяемый эффективностью исполнительного устройства, поступает на вход первого сумматора 9, с выхода которогосигнал поступает на вход третьего релейного элемента 20 в виде: 30 0 1 0 приХ 1 Х 12 приХ ХАф1Я(Х Х)=Х-Х + -- (Х+Х 5)Х-х,3 2 Ь который формирует первую линию переключения (Фиг. 2, Я).Сигнал с первого блока 5 .умножения, проходя через второй масштабирующий блок 8 с коэффициентом переда чи К, имеющим значение удовлетворя 1ющее условию К -- суммируется в2 Ьчетвертом сумматоре 12 с величиной,пропорциональной Х-Х 5), поступаетчерез второй блок 6 умножения на входвторого релейного элемента 19 в видеЯ х, х) = х-х +к(х+х )х-х Ц 0,6,5который формирует вторую линию переключения Бд фиг. 2),Сигнал на выходе блока 16 деленияформируется с помощью пятого 13 и20 седьмого 15 сумматоров, второго 2,третьего 3 и четвертого 4 блоков выде.ления модуляи инвертирующего усилителя 17 в следующем виде:2505 04 03 - хз-Х 1 ) 105 -ЬЬ 0 ь ф 1 0 в и меняется следующим образом:Сигналы с. выходов второго 19 итретьего 20 релейных элементов суммируются в шестом сумматоре 14 и по.сту 35 лают на первый релейный элемент 8:=.-з.дп(Уц )=-з 1.апз 1 ап 19+зЕп 208на выходе которого сигнал изменяетсяследующим образом:40 Я =+1 ЯУ=+11 04= 21 0 В=-11Я= 1; БР=-1; 014= 0; 0(В= 0;Я 11 Б, 11 О 4= 2 0(в= аТаким образом, на участках фазово"го пространства, на которых УдВ=О,расход топлива равен нулю см. участки КЛ и ЯЧ траекторий, Фиг. 2),Для обеспечения работоспособности системы на участке Фазового пространства, характеризуемом условием11 ХЬХ, здесь управление осуществляется с помощью только сигнала стретьего релейного элемента 20, т,к.при этом сигнал 06=0, следователь"но, сигнал на входе второго релейного элемента 19 также Равен нулюф впротивном случае движение не моглобы осуществляться по линии переключения Б. и система.не была бы оптимальна, 5 16209 Формула изобретения.Система оптимального управления объектами второго порядка по авт, св, У 1094021,.о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью. повышения экономичности системы, в нее дополнительно введены второй, третий и четвертый блоки выделения модуля, второй блок умножения, второй масштабирующий блок, четвертый, пятый, шестой и седьмойф 10 сумматоры, блок деления, инвертирующий усилитель, второй и третий релейные элементы, причем второй масштабирующий.блок, четвертый сумматор, второй блок умножения, второй релейный5 элемент, шестой сумматор соединены последовательно, вход второго масштабирующего блока соединен с выходом первого блока умножения, второй и 0 третий входы четвертого сумматора 6соединены соответственно с первымвыходом задатчика и выходом объекта,второй вход шестого сумматора черезтретий релейный элемент соединен свыходом первого сумматора, а выход -с входом первого релейного элемента,седьмой сумматор, инвертирующий усилитель, пятый сумматор., блок делениясоединены последовательно, выход блока деления подключен к второму входувторого блока умножения выход дифференциатора и второй выход задатчика соединены соответственно с входами третьего и четвертого блоков выделения модуля, выходы которых соединены с входами седьмого сумматора,выход которого через второй блок выделения модуля соединен с вторымивходами пятого сумматора и блока деления,