Адаптивный регулятор с переменной структурой

-4 "айа 3 бнУйб"б" сМиючвойейОП ИСК 38ИЗОБРЕТЕК АВТОРт,.МОМУ ТВИД йоюэ Стоеетскик оциалистически Республи ависимое от авт. свидете явлено 11,Ч.19 656 Кл, 6 051 т 13/О исоединением заявки-риоритет Комитет па делам эоеретений и открытийбликовано 14.Ч 1.1973. Бюта опубликования описан УДК 621.316.7(088.8 Сонете минно СССРАвторыизобретения мельянов, В. М. Горбу Яснов, А. В, Лейбович Ф. Иткис, В. Л. Ложснко пштейн и Ж. О. Вальтер мышленной автоматики систе АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРО оответс Заявитель Специальное конструктивное ою Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования и может быть применено для автоматического управления объектами с переменными параметрами и запаздыванием, например, в теплоэнергетике.Известны адаптивные регуляторы с переменной структурой, содержащие последовательно соединенные устройство сравнения, ключ, усилитель и исполнительный механизм, соединенный с объектом управления, выход которого подключен к входу устройства сравнения, и форсирующее звено, Вход последнего соединен с выходом устройства сравнения и входом первого триггера, а выход - с входом второго триггера. Выходы триггеров через соответствующие диоды попарно объединены и подключены к двум входам схемы И, выход которой соединен с ключом. При наличии запаздывания в объекте и достаточно большом коэффициенте усиления объекта в системе не может возникнуть скользящего режима ни при каком значении настраиваемого параметра, поэтому качество переходного процесса ухудшается и система может даже потерять устойчивость. Кроме того, возникновение в системе режима высокочастотных реверсов исполнительного механизма нежелательно с точки зрения долговечности исполнительного механизма,В целях расширения области устоичивостни надежности работы при наличии запаздывания в объекте предлагаемый регулятор содержит два формирователя импульсов, вход одного из которых соединен с выходом схемы И, входы другого соединены с соответствующими выходами первого триггера, а выходы формирователей импульсов подключены ко второму входу усилителя.10 На фиг. 1 изображена блок-схема системырегулирования с предлагаемым регулятором; на фиг. 2 - фазовый портрет системы.На фиг. 1 приняты следующие обозначения:1 - устройство сравнения, 2 - ключ, 8 - 15 усилитель, 4 - исполнительный механизм, б -объект управления, б - форсирующее звено, 7 и 8 - триггеры, 9 - схема И, 10 и 11 - формирователи импульсов, 12 - 18 - диоды, 19, 20 и 21 - конденсаторы, 22, 23 и 24 - ре зи стор ы.Триггер 7 выполняет функцию сигнализатора знака рассогласования з 1 дпх, а звено б и триггер 8 - функцию сигнализатора знака суммы рассогласования и его производной, взятой с определенным весом, з 1 дп(Тх+х) .Работает регулятор следующим образом.При воздействии на объект б с передаточУ( еной функцией (К, Т, т - с твено коэффициент усиления, постоянная времени и запаздывание объекта) скачкообразного возмущения Г(1) на выходе устройства 1 появляется и начинает увеличиваться рассогласование х(1).При х)О на выходе звена б имеется положительный сигнал и оба триггера находятся в одинаковом состоянии. Поэтому на выходе схемы 9 существует положительный сигнал, свидетельствующий о совпадении знаков з 1 дп х(1) и з 1 дп(Т,х(1)+х(1), т. е. о положительности знака произведения х(1) Т,х(г)+ +х, и ключ 2 замкнут. Вследствие этого исполнительный механизм 4 перемещает регулирующий орган в направлении компенсации возмущения и рассогласование начинает уменьшаться. Перемещение регулирующего органа прекращается при возникновении на выходе звена б в некоторый момент 1, отрицательного сигнала, так как при этом ключ 2 размыкается. После размыкаиия ключа на объект 5 с механизма 4 поступает постоянное управляющее воздействие (1=сопМ, и по истечении времени т в момент г=1+т движение объекта начинает описываться уравнением Т (1) +гр (1) = сопз 1, где р - выход объекта, а следовательно, движение системы регулирования описывается уравнением свободного движения ТхЯ + +х(г) =О из ненулевых начальных условий х (2)х (2)х (г)Отношениепропорционально велих (1 г)чине произведения Й К, где Й(1) - текущее значение коэффициента усиления усилителя 8. Если = -- , то при 1)г изобрах (1) 1хТжающая точка, соответствующая рассматриваемой системе, движется асимптотически к началу координат по прямой Тх+х=О (траектория 25 на фиг. 2) и возмущение Р отрабатывается при однократном перемещении регулирующего органа на минимальную величину.Если( - , т. е. произведениеХ (г)х (г), ТЙ(1) К меньше оптимального, то при т)гг изображающая точка движется по прямой, параллельной прямой Тх+х=О, до пересечения с прямой Т,х+х=О (траектория 2 б на фиг. 2). В момент пересечения сигнал на вы Адаптивный регулятор с переменной структурой, содержащий последовательно соединенные устройство сравнения, ключ, усилитель, исполнительный механизм, соединенный с объектом управления, выход которого подключен к входу устройства сравнения, форсирующее звено, вход которого соединен с выходом устройства сравнения и входом первого триггера, а выход - с входом второго триггера. выходы триггеров через соответствующие диоды попарно объединены и подключены к двум входам схемы И, выход которой соединен с ключом, отличающийся тем, что, с целью расширения области устойчивости и надежности работы, он содержит два формирователя импульсов, вход одного из которых соединен с выходом схемы И, входы другого соединены с соответствующими выходами первого триггера, а выходы формирователей импульсов подключены к другому входу усилителя. 5 10 15 20 25 3035 40 45 50 4ходе триггера 8 изменяется и ключ 2 снова замыкается (на время, определяемое зоной нечувствительности аппаратуры), что приводит к дополнительному перемещению регулирующего органа в том же направлении. Одновременно на выходе дифференцирующей цепочки (конденсатор 21 и резистор 24) возникает положительный импульс, который, пройдя через диод 18, скачком увеличивает коэффициент усиления усилителя 8.Если же ) - , т. е. Й(1) К большех (1 г) 1х (1 г) Топтимального значения, то изображающая точка, двигаясь пар аллельно прямой Тх+ +х=О, пересекает ось ординат (траектория 27 на фиг. 2). При этом изменяется знак х(1), состояние триггера 7 изменяется и совпадает с состоянием триггера 8. Поэтому ключ 2 замыкается и регулирующий орган перемещается в обратном направлении. Одно. временно на выходе дифференцируюгцей цепочки, составленной из конденсатора 20 и резистора 28, возникает отрицательный импульс (при противоположном знаке возмущения Г отрицательный импульс возникает на дифференцирующей цепочке, составленной из конденсатора 9 и резистора 22), который пройдя через диод 17, скачком уменьшает коэффициент усиления усилителя,Предмет изобретения386381 фиг 1 Составитель В. Лукаший Техред Л. Богданова Корректор Н. А едактор Т. Ю ва пографин, пр. Сапунова, 2 аказ 2564/1 Изд.16НИИПИ Комитета по делам изобМосква, Ж 8 Тираж 780 Подпнсно етепий и открытий при Совете Министров ССС 5, Рауп 1 ская наб., д. 4/5