Система автоматического управления

О П И С А Н И Е ц 467321ИЗОБРЕТЕН И Я Ьюз Советских Социалистических Респуолик.(23) Приоритет 51) М. Кл. б 05 Ь 11/00 Государственный комитет Совета Министров СССР.04,75. Бюллетень14 3) УДК 62-50(088.8) Опубликован по делам изобретении и открытийДата опубликования описания 14.07,75 Авторыизобретения енин, Л. М. Козиоров, Ю ервассер и Г. Ю. Полкано(71) Заявитель ТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ(54) Изобретение относится к области автоматики, и, в частности, к системам автоматического управления.Известны системы автоматического управления, содержащие датчики рассогласования и скорости изменения выходной координаты, дифференциатор, основной сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скорости изменения выходной координаты, а второй - через дифференциатор к выходу датчика рассогласования, инерционное звено, нелинейное звено типа зона нечувствительности и сервопривод, соединенный своим входом с выходами инерционного звена и датчиков рассогласования и скорости изменения выходной координаты. Недостатком известных . систем является низкая помехозащищенность.Предлагаемое устройство отличается тем, что оно содержит первый дополнительный сумматор, связанный входами с выходами основного сумматора и инерционного звена, а выходом - с входом нелинейного звена, и второй дополнительный сумматор, подключенный выходом ко входу инерционного звена, первым входом - к выходу основного сумматора, а вторым - к выходу нелинейного звена.Зто позволяет увеличить помехозащищенн ость системы. 1-1 а фиг. 1 изображена блок-схема системыавтоматического управления; на фиг. 2 -- электрическая схема нелинейного фильтра.Блок-схема системы содержит датчик рас согласования 1, дифференциатор 2, основнойсумматор 3, датчик 4 скорости изменения выходной координаты, первый дополнительный сумматор 5, второй дополнительный сумматор 6, нелинейный фильтр 7, инерционное 10 звено 8, сервопривод 9 и нелинейное звено 10типа зона нечувствительности. С выхода датчика рассогласования 1 сигнал Л=д, - Х где д 0 - входное управляющее воздействие, Х 0 - выходная координата, подается на дифференциатор 2, выходной сигнал Л которого поступает на один из входов основного сумматора 3, на другой вход сумматора подается выходной сигнал Х, датчика 4 скорости изменения выходной координаты.Выходной сигнал д=Л+Х, основного сумматора 3 подается на первые входы первого 5 и второго 6 дополнительных сумматоров нелинейного фильтра 7. Инерционное звено 8 25 нелинейного фильтра 7 связано по входу свыходом второго дополнительного сумматора 6, а по выходу - со вторым входом первого дополнптельного сумматора 5 и с сервоприводом 9, на который подаются также выход ные сигналы Л и Х, соответственно датчикарассогласования 1 и датчика 4 скорости изменения выходной координаты. Выходной сигнал б= д - 6 первого дополнительного сумматора 5 подается на вход нелинейного звена 10 типа зона нечувствительности, с выхода которого сигнал поступает на второй вход второго дополнительного сумматора 6,Электрическая схема нелинейного фильтра реализуется на усилителе 11, охваченном обратной связью через резистор 12 и конденсатор 13, выполняющем функции второго дополнительного сумматора 6 и инерционного звена 8. Выходной сигнал д подается на усилитель 11 через резистор 14 и на резистор 15, соединенный последовательно с резистором 16, другой конец которого связан с выходом усилителя 11. Точка соединения резисторов 15 и 16 связана со входом усилителя 11 через включенные встречно стабилитроны 17 и 18 и резистор 19. На стабилитронах 17 и 18 реализуется нелинейное звено 10 типа зона нечувствительности,Система работает следующим образом.При медленно меняющемся входном воздействии до на вход нелинейного фильтра 7 поступает сигнал д=Л+Х содержащий помехи, усиленные за счет дифференцирования в дифференциаторе 2 сигнала датчика рассогласования 1. Если максимальная амплитуда этих помех не выходит за пределы а+, а зоны нечувствительности звена 10, то они фильтруются инерционным звеном 8 и на выход практически не проходят.При интенсивном линейно нарастающем входном воздействии сигнал о с выхода основного сумматора 3 резко возрастает, выходной сигнал б=,о - 6 сумматора 5 превышает пороги зоны нечувствительности звена 10, т. е. б)а+ или б(а (стабилитроны 17 и 18 пробиваются), и сигнал д за счет замыкания цепи обратной связи через сумматоры 5 и 6 и звено 10 (элементы 19, 16, 17 и 18 электрической схемы фильтра) проходит на сервопривод 9 с малой фильтрацией, что обеспечивает эффективное воздействие на объект. За счет нарастания сигнала 6 на выходе инерционного звена 8 (усилителя 11) рассогласование б=,о - 6 на выходе сумматора 5 уменьшается до значения, соответствующего заданным порогам зоны нечувствительности (а б(а+), цепь обратной связи прерывается, и сигнал д проходит на сервопривод 9 с фильтрацией, определяемой постоянной времени инерционного звена 8,Управляющий сигнал в замкнутом контуре управления формируется по закону бу==КлЛ+К 1 (6 - Х 1), где Кд и К, - передаточные числа, При интенсивном изменении фазовых координат объекта с выхода нелинейного фильтра снимается сигналЭ 1й - (р+х,),т - 1где т - постоянная времени фильтрации,определяемая постоянной времени Т инерци онного звена 8 и коэффициентом усиленияКо в замкнутом контуре (состоящем из сум 1маторов 5 и 6 и звеньев 8 и 10), т= Т,1+кор - символ дифференцирования. При этом 15 объект выводится на динамическую ошибку,определяемую величиной зоны нечувствительности и соотношением параметров К /К закона управления. Г 1 ри устранении динамической ошибки на выходе нелинейного филь тра формируется сигнал+1Система обладает астатизмом второго по рядка по отношению к управляющему воздействию до, а по характеристикам помехозащищенности она близка к системам с астатизмом первого порядка, в которых отсутствует дифференцирование выходного сигнала дат чика рассогласования. Система астатична поотношению к погрешности датчика 4 скорости изменения выходной координаты.Предмет изобретения 35 Система автоматического управления, содержащая датчики рассогласования и скорости изменения выходной координаты, дифференциатор, основной сумматор, первый вход которого подключен к выходу датчика скоро сти изменения выходной координаты, а второй - через дифференциатор к выходу датчика рассогласования, инерционное звено, нелинейное звено типа зона нечувствительности и сервопривод, соединенный своим входом с 45 выходами инерционного звена и датчиковрассогласования и скорости изменения выходной координаты, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения помехозащищенности системы, она содержит первый дополнитель ный сумматор, связанный входами с выходами основного сумматора и инерционного звена, а выходом - с входом нелинейного звена, и второй дополнительный сумматор, под.ключенный выходом ко входу инерционного 55 звена, первым входом - к выходу основногосумматора, а вторым - к выходу нелинейного звена.467321 рректор Н. Стельма Изд Ье 1388 Тираж 8 И Государственного комитета Совета Ми по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4