Система автоматического регулирования

) М. Кл. б 05 Ь 11/О Гасударственные комите Сонета Министров СССР ллетеньбликовано 15.04,75 УДК 621.3 (088.8) по делам изобретений и открытийата опубликования описания 14.07.7 Авторыизобретени В. С. Жабреев и А. М. Коровин Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола71) Заявите 54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Предлагаемая система автоматического регулирования (САР) с подавлением периодических помех относится к классу высокоточных быстродействующих следящих систем и может быть применена для управления объектами, для которых требуется максимально уменьшить влияние периодических помех промышленной частоты на регулируемую величину.Для фильтрации периодических помех в известных САР, содержащих последовательно соединенные измеритель рассогласования, корректирующий и исполнительный элементы и датчик обратной связи, выход которого соединен со входом измерителя рассогласования, используют первый линейный фильтр, выход которого через последовательно включенные первый блок умножения, второй линейный фильтр и второй блок умножения соединен с первым входом сумматора, а синусный выход источника гармонических сигналов связан со вторыми входами блоков умножения.Однако при этом САР, в которой вход первого линейного фильтра соединен с выходом корректирующего элемента, вход которого связан с выходом сумматора, а второй вход сумматора подключен к выходу измерителя рассогласования, имеет те недостатки, что, во-первых, не обеспечивается эффективное подавление помехи на выходе системы, если она приложена в прямой цепи контура САР после точки включения первого линейного фильтра, и, во-вторых, инерционность линей .ных фильтров оказывает при этом влияниена динамику САР, особенно при близости частоты помехи и частоты среза системы.Целью настоящего изобретения являетсяповышение эффективности подавления перио дических помех на выходе системы и уменьшение влияния инерционности линейных фильтров на динамику системы.Поставленная цель достигается тем, чтопредлагаемая САР содержит третий линей ный фильтр, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с исполнительным элементом, и последовательно включенные третий блок умножения, четвертый линейный фильтр и четвертый блок умножения, выход ко торого связан со вторым входом сумматора, акосинусный выход источника гармонических сигналов соединен со вторыми входами четвертого и третьего блоков умножения, при этом вход последнего подключен к выходу 25 первого линейного фильтра, вход которогосвязан с выходом датчика обратной связи.На чертеже показана блок-схема системы.Система содержит измеритель 1 рассогласования, корректирующий элемент 2, испол нительный элемент 3, датчик 4 обратной связи, линейные фильтры 5 - 8, сумматор 9, блоки умножения 10 - 13, источник 14 гармонических сигналов, имеющий синусный выход А и косинуспый выход В.Система работает следующим образом.При действии периодической помехи на выходе системы сигнал хвв,з, представляющий собой сумму помехи и низкочастотной полезной составляющей, замеряется датчиком 4 обратной связи и через линейный фильтр 5 с коэффициентом передачи Кз=К 4где К 4 - коэффициент передачи датчика обратной связи, поступает на входы блоков умножения 10 и 12, на вторые входы которых подаются сигналы соответственно с синусного А и косинусного В выходов источника 14 с частотой помехи. Выделенные в результате синхронного детектирования, производимого блоками умножения 10 и 12, и последующего сглаживания линейными фильтрами 6 и 8 огибающие квадратурных составляющих гармоники помехи подвергаются модуляции в блоках умножения 11 и 13 с частотой помехи. После этого на выходе сумматора 9 имеем отфильтрованный сигнал помехи Л, который посредством линейного фильтра 7 преобразуется таким образом, чтобы, поступив на вход исполнительного элемента 3, он скомпенсировал присутствующую на выходе системы периодическую помеху. С этой целью передаточная функция фильтравыбирается равнойф г (Р) - Ка ф а (Р) + ф 3 (Р)где К 2(р) - передаточная функция корректирующего элемента; 1 Гз(р) - передаточная функция, которая выбирается равной:а) в случае пренебрежительно малой инерционности исполнительного элемента:з (Р) =Кзгде Кз - статический коэффициент передачиисполнительного элемента;б) в случае инерционного исполнительногоэлемента:%з(Р) =фз (Р)где Фз(р) - передаточная функция исполнительного элемента.При этом подавляется периодическая помеха на выходе системы, замеряемая датчиком обратной связи, независимо от места ее приложения в контуре регулирования, причем влияние инерционности линейных фильтров на динамику системы уменьшается, так как передаточная функция предлагаемой системы 5 оказывается представимой в видеу ) Хзых (Р)Х (Р)Ю (Р) %(Р)1+ а(Р)+КЛа(Р) 11 в(Р)+К 11 а(Р) фз(Р) фз(Р)фг (Р)з (Р) 1 ф1+КИа(Р) 11 в(Р) 1+ 1 а(Р)11+ фз(Р)где Уз(р) =. - передаточная функцияз (Р)З (Р)квадратурного фильтра; Ув,з(р) - переда точная функция исходной системы, что соответствует случаю вынесенного из контура регулирования квадратурного фильтра.Следует отметить, что В"з(р) можно реализовать в диапазоне частот полосы пропуска ния квадратурного фильтра. Предмет изобретенияСистема автоматического регулирования, 30 содержащая последовательно соединенныеизмеритель рассогласования, корректирующий и исполнительный элементы и датчик обратной связи, выход которого соединен со входом измерителя рассогласования, а также 35 первый линейный фильтр, выход которого через последовательно включенные первый блок умножения, второй линейный фильтр и второй блок умножения соединен с первым входом сумматора, а синусный выход, источника 40 гармонических сигналов связан со вторымивходами блоков умножения, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности подавления помех на выходе системы и уменьшения влияния инерционности линей ных фильтров на динамику системы, она содержит третий линейный фильтр, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с исполнительным элементом, и последовательно включенные третий блок умноже ния, четвертый линейный фильтр и четвертыйблок умножения, выход которого связан со вторым входом сумматора, а косинусный выход источника гармонических сигналов соединен со вторыми входами четвертого и 55 третьего блоков умножения, при этом входпоследнего подключен к выходу первого линейного фильтра, вход которого связан с вы.ходом датчика обратной связи.467322 Подписное Тираж 859Совета Министоткрытийиаб д. 4/5 Изд, Мо 1388ПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская аказ 1653/5ЦН ипография, пр. Сапунова Составитель 3. Маркова Редактор Б, Нанкииа Техред О. Гуменюк Корректор Н. Стельм