305453

305453 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистических Республик Зависимое от авт. свидетельства Ме: - ,. туг.: Заявлено 12 Х.1969 (Ме 1328905/18-24) МПК 6 05 Ь 5/00 с присоединением заявки ЪЪПриоритет Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.3,078(088,8) Опубликовано 04,Н.1971. Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 13 Х 11.1971 Авторыизобретения А, И, Гузенко, В. А, Есаков и Д. С, Череш Московский лесотехнический институт Заявитель СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЛЕЙНОЙ СИСТЕМЫ Л 1, = - Л 1 ов 1 опЬ Изобретение может быть использовано прп проектировании релейных систем.Известен способ стабилизации релейной системы путем формирования корректируюшего сигнала в виде разности между действительным сигналом рассогласования системы и его нелинейно преобразованной частью.Предлагаемый способ отличается тем, что запоминают сигналы максимальных положительного и отрицательного автоколебаний системы и суммируют величины, обратно пропорциональные им, знак полученной суммы согласуют со знаком рассогласования системы и из обратно пропорционального ей сигнала формируют корректирующий сигнал.При такой последовательности действий повышается быстродействие системы.Применение способа не требует наличия информации о скорости объекта, что позволяет осуществить его реализацию за счет несложных схемных изменений.Рассмотрим систему автоматического регулирования с релейным исполнительным элементом и объектом регулирования, динамика которого может быть описана передаточной функцией вида: рг ( ) т(Р)Л 1 р)где У - момент инерции объекта; ср - выходная координата объекта;М - момент, действующий па объект.В общем виде момент М может быть выражен как5 где М - постоянно действующий возмущающий момент;М,. - управляющий момент от двига тел я.Управляющий момент М, является функцией управляющего воздействия, поступающего на исполнительный элемент и определяется:15 где М, - постоянная величина;Ь - управляющая функция.Если У= - ц. (т. е. в системе имеется только 20 единичная обратная связь), то в системе возникают автоколебания, смещенные относительно оси за счет действия и знака М параметры которых определяются величиной начальных условий (сто, сто) и величиной возму щающего момента М.При Ь)0, что соответствует положительному отклонению выходной координаты ср, получаем величину максимального отклонения (амплитуды автоколебанпй) самане, а при 30 У(0 величинУ с 1 иткс., 305453ОТНОШЕНИЕ ябСОЛЮТНЫХ ВЕЛИЧИН Гмакс, Имакс, будет равно макс, Ма - ММа -Ммакс,Потребуем, чтобы переходной процесс в рассматриваемой системе при начальных условиях (1 ро, 1 ро) проходил за минимальное время. Тогда управляющая функция У должна быть сформирована следующим образом:У = з 1 дп -; ---+ -(2) ГМо, Мв ),;9 т г Из рассмотрения этой формулы видно, что для создания оптимальной по быстродействию системы, необходимо иметь информацию о всех входящих в нее величинах, а также необходимо осуществить схемную реализаци:о сложных математических зависимостей.Мож 110 найти координаты (р 1 ц и (2 ц п 11 И ко торых происходит изменение знака управляю гцей функции У в оптимальной системемакс, (1 + Ма2 , МаРешая совмсстпо уравнения (1), (3) и (4),получаем"макс, "максУмакс, " ма;с,Полученное выражение можно привести к виду1сац -1 1"макс, "макс,В выражение срц не входят величины ср и М, т. е. для формирования управляющей функции не требуется измерять 1 р и М, что существенно упрощает схему системы управления.Если теперь сравнивать текущее значение координаты 1 р со значением ср, то, в зависимости от знака этой разности, можно изме. пять зцяк управлякпего воздействия.Соответственно, управляющая функция Г релейной системы приобретает вид:с=Г - 1 гц КпГ 15)Для формирования такой управляющей функции не требуется наличия информации о параметрах обьекта управления, его скорости и величины и знака возмущающего момента.Все это позволяет получить квазиоптимальную по быстродействию систему управления. Для устранения в ней автоколебаний требуется время (как максимум) только одного ко. лебания.Система инвариецтна по отцошеппо к величине возмущающего момента, посколькууправляющая функция является независимой от него величиной.Максимальное отличие времени Т, переходного процесса в квазиоптималыой системе с управлением типа 15) от времени Т переходного процесса в оптимальной системе с управлением типа (2) оудет на вслпчпцу г, т. е. Тко =ас То10Величина г в случае, если цачальнь 1 е условияподчиняются зависимости 1 2(Г о 21 М, + М) 15 определяется из выражения41 2 МцГ Ма ц) , 1 - Ма Ма 20 Предмет изобретения 50 Способ стабилизации релейной системы путем формирования корректирующего сигнала в виде разности между действительным сигналом рассогласования системы и нелинейно 55 преобразованной его частью, отличпюиийспсм, что, с целью повышения быстродействия, запоминают сигналы максимальных положительного и отрицательного автоколебаний системы и суммируют величины, обратно про порциональные им, знак полученной суммысогласуот со знаком рассогласования систем, и пз обратно пропорционального ей сигна.ла формируют корректпру 1 ошпй сигнал,1-1 а чертеже представлена блок-схема системы, построенная по предлагаемому способу.Опа состоит пз исходной системы 1 у 11 равл 125пия, включа оп;ей объект 1 регулирования,релейный элемент 2, и схемы 11 формированпяправляющей функции, включающей устройства 3 и 4 запоминания максимума, функциональные преобразователи 5, б, 7, сумматоры 8, 9 и устройство 10 определения знака.Сигнал, пропорциональный отклонени 1 ооб ьекта от заданного положения, поступаетна два запоминающих устройства 8 и 4. За 35ПОМНЕННЫЕ ЗНЯЧЕНИЯ 1,макс, И (Гмакс,НЯ фУНКЦИОцальцых преобразователях 5 и б приводятся к1 1виду и ,а затем эти величины скламакс, Тмаксдываются на сумматоре 8. Результирующий40 сигнал преобразуется на функциональном преобразователе 7. Далее в устройстве 10 определения знака полученному сигналу присваивается знак отклонения. С выхода сумматорауправляющая функция требуемого вида мо 45 жет быть получена как сумма текущего зца.чепия выходной координать г и определенно о выше сигнала.аказ 1850/3 Изд. М 775 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж.ЗЗ, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова