407285

ОП ИСАН ИЕИЗОВРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик.Х.1972. (21) ( 1833972/18-24) 22) Заявлено присоединением заявкиосударстеениый комитетСееета Мииистрае СССРое делам изееретекийи откоытий(32) Приорите ОпублиКовано Дата опублико 1.Х 1.1973. Бюллетень46 681,333;62-52 (088.8)(54) УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИ СИСТЕМ С ГИБРИДНЫМ КРИТЕРИЕМ ОПТИМАЛЬНОСТИ Изобретение относится к области оптимального управления в автоматических системахх.Известно устройство для автоматических систем с гибридным ыритерием оптимальности, содержащее сумматор, ко входам котсрого соответственного присоединены вход первого трехпозиционного релейного элемента и выход элемента НЕ, а к выходу подключены последовательно соединенные второй трехпозиционный релейный элемент, подключены управляющим,входом к выходу первого врехпозиционного релейного элемента, дешифр атор и блок памяти.Недостатком известного устройства является постоянспво вида управляющего воздействия, при котором эффективное использование этого устройства возможно лишь для увеличения бьестрсдействия автоматичеоких систем и при дейспвии на них ступенчатого возмущающего действия.Предложенное устройство отличается тем, что содержит дополнительный сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока памяти, блок реализации управляющего воздействия, первый иход которого соединен со входом элемента НЕ и с выходом дополнительного сумматора, модель исполнительного механизма, модель объекта и четыре двузпо. зиционных,релейных элемента, первые два из которых включены параллельно моделям исполнительного механицизма и объекта, а третий и четвертый включены соопветственно между входом и выходом модели исполнительного5 механизма и между выходном блока реализации управляющего воэдействия,и входом модели объекта; управляющие входы первых двух позиционных релейных элементов и управляюший вход блока памяти подключены к выходу первого трехпозиционного,релейного элемента, а управляющие входы третьего и четвертого двухпозиционных релейных элементов соединены с дополнительным выходом дешифратор а, второй и третий входы блока15 реализации управляющего воздействия подключены соответственно,к выходам моделей объекта и исполнительного механизма.Это позволило псвьтсить точность работыустройства.На чертеже приведена функциональнаясхема управляющего устройства.Устройспво содержит сумматор 1, трехпозиционные релейные элементы 2 и 8, дешифратор 4, блок памяти 5, двухпозиционные ре лейные элементы б, 7, 8, 9, элемент НЕ 10.В модель оптимальной замкнутой системыустройства входят дополнительный сумматор 11, блок 12 реализации управляющего воздействия, модель исполнительного механизма 13 зо и м.одель объекта 14.с(.сМои Х. - ядпспс(ХБ(ос 1 Х: - ЯопсХ =-О,с Есссэх при и= с(Хсс с("Хсс 1О,Л,с,( врис(Е й" (0 врсс где Х - сигнал ошибки; с 1 - управляющее воздействие; Х - сигнал ошибки модели замкнутой системы; У(Х 1 с - - - " - ") -,ЕЕ) - значение оптимального управляющего воздей. ствия, определяемое с помощью методов теории оптимального управления (например, на основе прин.ципа максимума с использованием метода фазового пространства, методом аналитического конструировансия регуляторосв, методом споследователыной оптимизации и др.) Эта,функция реализуется блоком 12.Если сигнал Х равен нулю, то сигналы р, 2Л Х, и У соответственно на выходах сумматора 1, блока памяти 5, модели объекта 14, дополнительного сумматора 11 и блока 12 реализации улрасвляющего воздействия также расвны нулю.Сигнал Х положительной полярности поступает одновременно иа сумматор 1 и трехпосзиционный релейный элемент 3, который с помощью трехпозиционного релейного эльмеснта 2 подготавливает цепь записи максимального значения Х, а также подготавливает блок памяти 5 и модели,исполнсительного ме. ханизма 13 и объекта 14 ск наскоплвнию инфор. 3Логическая часть устройства имеет два параллельных канала, В песрвом канале последовательно ооединены элемент НЕ 10, сумматор 1, контакты трехпозиционного релейного элемента 2, дешисфратар 4,и двухпозиционные релейные элементы 8 и 9 (по усправляющим входасм), а во втором - трехпозиционный релейный элемент 3,и двухспозицианные релейные элементы б и 1 (по управляющим входам).Модели иополнительного механизма 13 и ооъекта 14 задасны и св каждом конкретном случае имеют вполне определенную структусру. В связи с этим, если каждая модель 13 и 14 состоит из нескольких каскадов, то последнне соединяются между ссобой так же, хак и ссасми модели, - контактами двухпозиционных релейных элементов 8 и 9, точки подключения скоторых условно образуют второй вход модели оптимальной замкнутой системы. Вторые входы моделей исполнительного механизма и объекта образуют накопителси информацсии в точках их подключения (на чертеже не показаны). Все эти вторые входы условно обсразуют первый вход модели системы.Второй вход и выход дополнительного сумматора 11, выход блака 12 реализации управляющего воздейспвия являются соответственно третьим входом, дополнительным и основнысм выходом модели системы.Алгоритм работы упрасвляющего устройст. ва записывается в следующем виде:амплитуде и знаку, а модель системы находится в режисме хранения, причесм информация в наскопителях моделей исполнительногомеханизма 13 и объекта 14 равна нулю.ЗО В момент изменения знака сигнала Р пре.кращаегся лроцеос увеличения значения сигнала Ли вьпполсняется условие Лм = Х,=Х, Положительный сигнал Р так же, каки отрицательный, иреобразуется в релейный35 сигнал отрицательной полярности и постуспает через трехпозиционный элемент 2 и дешифратор 4 на входы двухпозиционных релейныхэлементов 8 и 9, которые, замыкаясь, переводят модель системы в рабочий режим. Модель40 систесмы начинает отрабатывать ступенчатыйсигнал 2, который подан с выхода блокапамяти 5. С этого мосмента сигнал ошисбки модели системы Х= 2, - Е, уменьшаетсяпо оптимальному закону. Исходная информа 45 с(2 сп сЕ тция Л,сс(Е модели системы рав.на нулю.Успсрасвляющее воздействие, используемоедля отработки ошибки Х, используется и50 для отработки ошибки Х. Следовательно,ошибка Х с момента достижения своего максимального значения также уменьшается оптимальным образом,В момент равенства сигнала Х нулю осу 55 щосгвляется сброс накопленной информациисв блоке памяти 5 и моделях исполнительногомеханизма 13 и обьакта 14.При отработке сигнала Х отрицательнойполярности, процессы в управляющем устрой 60 сгве будут происходить аналогично описанным.Если сигнал Х имеет несколько произсвольно расположенных максимумов, то процессы вустройстве также будут аналогичны описан.55,ньщ. При этом необходимо отметить, что сиг. 5 о 15 20 25 4мации (с помощью дсвухпозиционных релейных элементов б и 7),С выхода сумсматора 1 снисмается сигнал Р отрицателвной полярности, который предва. рительно преосбразуется в релейный сипнал положсительной,полярности, поступая затем через контакт трехпозиционного релейсного элемента 2 и дешифратор 4 на вход блока памяти 5. При этом на выходе последнего появляется сигнал Еотрицательной полярности. Сигнал Лчерез дополнительный сумматор 11 поступает на вход блоха 12 реализации управляюсщего воздействия, а с выхода последнего снимается управляющее вовдействие максимальной амплитуды соответствующего анака, которое сисспользуется для управления реальным объектом с целью усменьшения сигнала Х,Кроме того, сигнал Хпостсупает через элемент НЕ 10 на первый вход сумсматора 1.До тех пор, пока на свыходе сумматора 1 сигнал (0 сигнал Яувеличивается н запоминается в блоке памчти 5.,При этом управляющее воздействие остается постоянным по407285 Предмет изобретения Составитель А, Маслов Текред Е. БорисоваРедактор Б, Нанкина Корректор А. Дзесова Заказ 1285 Изд.1063 Тираж 768 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Загорская типография 5нал 2 в любом случае будет увеличиваться, а накопленная информация в моделях исполнителыного механизма 13 и объекта 14, соответствующая моменту перевода модели системы с рабочего режима на режим хранения, запоминается и по возвращении на рабочий режим переходной процесс в ней:начинаерся не с нулевыми условиями, а с соответствующими запомненной ранее информации.В связи с тем, что .модель системы отрабатывает ступенчатый сигнал 7, справедливы следующие равенства: ахаг,а" л,а д л"и УтЗначенияснимаются с1 пмоделей исполнительного механизма 13 и объекта 14 и подаются на соотвегствующие входы блока 12 реализации управляющего воздействия,Управляющее устройство для автоматических систем с гибридным критерием оптиыалыности, содержащее сумматор, ко входам 1 еоторого соответственно присоединены вход первого трехпозиционного релейного элемента и выход элемента НЕ, а к выходу подключены последовательно соединенные второй 6трехпозиционный релейный элемент, подключенный управляющим входом к выходу первого трехпозиционного релейного элемента, дешифратор и блок паияти, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, оно,содержит дополнительный сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока, памяти, блок реализации управляющего воздействия, первый вход которого 10 соединен со входом элемента НЕ и с выходом дополнительного сумматора, модель исполнительного механизма, модель объекта и четыре двухпозиционных релейных элемента, первые два из которых включены параллельно моделям исполнительного иеханизма и объекта, а третий и четвертый включены соответстввнно между входом и выходом модели исполнительного механизма и между выходом блока реализации управляющего воздействия и 1 входом модели объекта, управляющие входы первых двух двухпозиционных релейных элементов и управляющий вход блока памяти подключены к выходу, первого трехпозиционного релейного элемента, а управляющие входы третьего и четвертого двухпозиционных релейных элементов соединены с дополнительным выходом дешщфратора, второй и третий входы блока реализации управляющего воздействия подключены соответственно к выхо дам моделей объекта и исполнительного механ,изма.