Самонастраивающаяся система регулирования

Союз Советских Социалистических Республик(21) 2023886/24 исоедцненцем заявки М Государственный комитет Совета Министров СССР(53) УДК 62-54(088.8 ликовано 30.01,7 Бюччетень Ъ 4писания 10.03.77 по делам изобретении ткрытии та опубликования, Трефилов и Р тк Горьковский политехнический институт им. А. А, Жданова(71) Заявите РЕГУЛ И РОВАН ОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИС Изобретение относится к самонастраивающимся системам регулирования, в которых проводится автоматическое изменение коэффициента передачи в функции частоты сигнала, действующего в контуре управления,В известных устройствах имеется контур управления с блоком изменения коэффициента (блок умножения) и контур самонастройки. Для получения информации о необходимости изменения коэффициента передачи контура управления в системе создаются колебания, в зависимости от амплитуды которых вырабатывается сигнал самонастройки.Наличие колебаний создает нежелательные динамические нагрузки в исполнительных органах, уменьшает срок службы системы ц не позволяет использовать подобные системы для объектов, обладающих слабыми фильтрующими свойствами.Из известных самонастраивающихся систем регулирования наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система, содержащая последовательно соединенные сумматор, блок умножения, исполнительный механизм, выходом подключенный к входу объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов сумматора, усилитель, первый и второй фильтры, дифференциатор, блок деления, нелинейный блок.В этой системе на блок умножения (блок изменения коэффициента передачи) поданонапряжение неправильной формы, определяемой переменным фазовым сдвигом, меняющимся с частотой. В результате повышается5 уровень помех в системе ц искажается формасигнала прц отработке гармонического сигнала,Цель изобретения - улучшение динамических характеристик самонастраивающейся сц 10 стем ы,Это достигается тем, что в системе установлены первый ц второй выпрямители, причемвход усилителя соединен с выходом сумматора, а выход - с первым входом дифференцца 15 тора и входом первого фильтра, выходом подключенного к второму входу дифференциатора ц входу второго фильтра. Выход второгофильтра связан с третьим входом дцфференциатора и через первый выпрямитель с пер 20 вым входом блока деления, второй вход которого через второй выпрямитель соединен свыходом дифференциатора, а выход через нелинейный блок соединен с вторым входомблока умножения.25 На чертеже представлена блок-схема самонастраивающейся системы регулирования,Система содержит последовательно соединенные сумматор 1, блок 2 умножения, исполнительный механизм 3, объект 4 регулцрова 30 нця, усилитель 5, первый б ц второй 7 филь3тры, дифференциатор 8, первый 9 и второй 10 выпрямители, блок 11 деления, нелинейный блок 12; в Я - сигнал рассогласования, х(р) - сигнал с выхода усилителя, у(Р) - сигнал с выхода первого фильтра, г(р) - сигнал с выхода второго фильтра, У - напряжение на выходе дифференциатора, Ь - напряжение на выходе блока деления.Работает самонастраивающаяся система регулирования следующим образом.С сумматора 1 сигнал рассогласования вчерез блок 2 умножения и исполнительный механизм 3 воздействует на объект 4 регулирования. Одновременно сигнал с сумматора 1 через усилитель 5 подается на последовательно соединенные фильтры 6 и 7. С фильтра 6 сигнал поступает на дифференциатор 8, куда одновременно подаются сигналы с блоков 5 и 7. Фильтры 6 и 7 имеют соответственно передаточные функции1 1г -1+ т,р 1 + т,рСигнал на выходе фильтра 6 у(р) связан с сигналом на выходе фильтра 7 г 1(р) зависимостью у(р)=(1+Т 2 р) г(р), а сигнал на входе фильтра 6 с сигналом на выходе фильтра 7 зависимостью х(р) = 1+(Т 1+72)Р+ +Т 1 ТР 1 г(р). Сигнал х(р) с коэффициентом передачи, равным единице, сигнал у 1(р) с коэффициентом передачи, равным Т+Т 2, сигнал г 1(р) с коэффициентом передачи, равным Т,Т, подается на входы дифференциатора 8. В результате на его выходе формируется сигналУ, 1 Р) х,(Р) У,(Р)+,(р) =т,т,р;,(р),т,пропорциональный второй производной выходного сигнала фильтра 7. Таким образом получены два сигнала с фазами, отличающимися друг от друга на 180 при всех частотах сигнала рассогласования в . С выходов блоков 7 и 8 сигналы через двухтактные выпрямители 9 и 10 поступают на входы блока 11 деления, на выходе которого образуется сигнал, обратно пропорциональный квадрату частоты, так как при г,=Узз 1 пмг на выходе фильтра 7, на выходе дифференциатора будетУ- Т,Т,а У,зпщ 5449434В результате деления сигнала г 1(Ц на сигнал У 1 получается У 2 Я= - , где Йп -Кпо,коэффициент передачи блока деления. Оче 5 видно, что У 2(г), а следовательно, и коэффициент передачи блока 2 перемножения определяется только частотой воздействия о и не зависит от его фазы. Для обеспечения требуемой частотой характеристики устройства 10 между блоком 11 деления и блоком умножения включен нелинейный блок 12.В результате применения в предлагаемойсамонастраивающейся системе регулирования двух выпрямителей и перечисленных свя зей между функциональными блоками блокумножения при всех частотах обеспечивает неискаженную передачу сигнала рассогласования, что позволяет исключить в контуре управления фильтры низких частот, расши рить полосу пропусканпя и повысить быстродействие. При этом нет необходимости поддерживать в контуре управления незатухающие колебания.Формула изобретенияСамонастраивающаяся система регулироЗО вания, содержащая последовательно соединенные сумматор, блок умножения, исполнительный механизм, выход которого соединен свходом объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов сумматора,35 усилитель, первый и второй фильтры, дифференциатор, блок деления, нелинейный блок,отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения полосыпропускания самонастраивающейся системы,40 в ней установлены первый и второй выпрямители, причем вход усилителя соединен с выходом сумматора, а выход с первым входом дифференциатора и входом первого филь.тра, выход которого соединен с вторым вхо 45 дом дифференциатора и входом второгофильтра, выход которого соединен с третьим входом дифференциатора и через первый выпрямитель с первым входом блока деления, второй вход которого через второй выпрямитель50 соединен с выходом дифференциатора, а выход через нелинейный блок соединен с вторым входом блока умножения,:з 44943 Составитель Ю. Гладковедактор В. Зенкевич Техред А. Камышникова Корректор Л. Денискин аз 222 12ЦНИИП одписио пография, пр. Сапунова,Изд. Мв 55 Государственного когиитст по дслаги изобретений 113035, Москва, К, РаТирак 1069Совета Министров СССоткрытийшсая иаб д 4 5