Способ экстремального регулирования релейных автоколебательных систем

О П И С А Н И Е 330428ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик. свидетельства-висимое от аявлено 27,1,19 О ( 1395031/18-24)присоединением заявки-6 05 Ь 1300 Комитет по дел Приоритет -Опубликовано 24,11.1972. БюллетеньДата опубликования описания 18,11.1972 изобретений и открытий и Совете Министре СССР. Ефремо нградский институт авиа ного приборострое Заявител СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛ ИРОВАНИ РЕЛЕЙНЫХ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Целью изооретениякачества регулированияни поиска экстремумана них различных возвий,ляется пов уменьшениеистем при д щающих в ышение времеействии здейстПос зависим новивш значени системьСпос объекта фующу входной тавленная цель дос ости от отклонени ихся автоколебан й изменяют зад тигается тем, ч й параметров у ий от номпналь ающее воздейс ста ных вие об предназначе ми, имеющимию зависимость вь , и обеспечивает для управл кстремальную д ходной величинь поддержание в ия ейот роИзобретение относится к области автоматического управления и регулирования,Известны способы регулирования релейных автоколебательных систем, основанные на измерении текущих значений амплитуды и частоты автоколебаний системы, сравнении их с номинальными значениями и изменении параметров системы в зависимости от отклонений текущих значений амплитуды и частоты автоколебаний системы от номинальных.Однако известные способы регулирования не обеспечивают устойчивой работы репейных экстремальных систем при действии монотонных возмущений и для поиска экстремума требуется большое время. цессе регулирования экстремального значения выходной величины.На фиг. 1 представлена схема, реализующая способ; на фиг. 2 - фазовый портрет системы при работе на экстремуме характе. ристики объекта,Объект регулирования 1 с экстремальной характеристикой 2 включают в цепь обратной связи интегратора 3, входящего в контур регулирования входной величины х объекта. Этот контур является основным контуром системы. Объект регулирования может иметь на входе и на выходе инерционные звенья 4 н 5. Задающее воздействие д основного контура регулирования системы подается с оптимизатора б. В основной контур регулирования помимо интегратора т входят оптимальное корректирующее устройство 7, состоящее из функционального преобразователя 8 и дифференциатора 9; релейным двух- или трехпозиционный элемент 10, сервомеханизм 11 постоянной скорости. В основном контуре системы имеется временное запаздывание которое может быть обусловлено либо запаздыванием релейного элемента 10, либо сервомеханизма 11. Оптимизатор б вынесен из основного контура регулирования системы и состоит из измерителя 12 амплитуды е7 Цили частоты 1 автоколебаний основного контура системы, релейного трехпозиционногоэлемента 13 и интегратора 14, на выходе которого формируется задающее воздействие д основного контура. Перед входом релейного элемента 13 текущее значение я,амплитуды или частоты ) сравнивают с заданным номинальным значением я,э или /э,Если задающее воздействие д равно величине х, соответствующей экстремуму характеристики объекта, то в основном контуре системы устанавливаются оптимальные авто- колебания с амплитудой и частотой , равными номинальным значениям. Разность текущих значений амплитуды яили частоты 1 и номинальных - я на входе релейного элемента 13 равна нулю, и задающее воздействие д поддерживается постоянным. Параметры автоколебаний я, 1, при нахождении системы на экстремуме характеристики определяются только параметрами регулятора системы, так как колебания величины х не проходят через объект, т. е. цепь нелинейной обратной связи, охватывающей интегратор 3, обрывается, Параметры регулятора постоянны и известны, следовательно, известны и постоянны параметры автоколебаний я,которыми сравниваются текущие значения я,и 7, При смещении экстремума относительно величины х рабочая точка системы окажется на левом или правом склонах характеристики объекта. При этом колебания величины х начинают проходить на вход интегратора 5 ", : объект регулирования, т. е. появляется соратная связь, что приводит к изменению параметров автоколебаний. Если экстремум сместится в сторону больших значений величины х, то система окажется па левом склоне характеристики объекта. При этом обратная связь становится отрицательной, амплитуда автоколебаний уменьшается, а частота увеличивается. Под действием рассогласования, появившегося на входе релей ного элемента 13, интегратор 14 начинает увеличивать задающее воздействие до тех пор, пока оно не станет равным величине х соответствующей новому местоположешпо экстремума. Если же экстремум сместится в сторону меньших значений величины х, система окажется на правом склоне экстремальной характеристики. Обратная связь становнтся положительной, амплитуда автоколебаний увеличивается, частота уменьшается.Рассогласование на входе элемента 13 имеет другой знак по сравнению с предыдущим случаем, и интегратор 14 начинает уменьшать задающее воздействие д.В основном контуре регулирования системы формирук)т закон управления в виде:= ==-.:- 2 К,К, 1-1;Х з 1 дп:15Такой закон управления обеспечивает оптимальные по быстродействию переходные процессы и автоколебания с минимальным для данного запаздывания О периодом при работе системы на экстремуме характеристики объекта.Приведенный выше оптимальный законуправления отображается на фазовой плоско сти:-, я линией управления РОР . Переходные процессы, начинающиеся при различных начальных положениях изображающей точки (М Л", О, сЧ,), заканчиваются установлением автоколебаний с предельным циклом АС АС, А за одно переключение релейного 30 элемента 10 (точки 5, 5, а, 61. Лмплитудаавтоколебаний равна1а частота ,412 С 135Предмет изобретенияСпособ экстремального регулирования релейных автоколебательных систем, основан ный на измерении текущих значений амплитуды и частоты автоколебаний системы и сравнении их с номинальными значениями, от.гичаюигийся тем, что, с целью повышения качества регулирования и быстродействия 45 при уменьшении амплитуды и увеличениичастоты автоколебаний системы, задающее воздействие увеличивают, а при увеличении амплитуды и уменьшении частоты автоколебанпй задающее воздействие уменьшают,корректор Е. Усова Редактор Б, Нанкин а Заказ 101/572 Изд.271 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьтиГ при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип, Харьк. фил. пред. Патет