Способ экстремального регулирования объектов с линейным динамическим звеном второго порядка и нелинейным статическим звеном

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 Кл.О 5 к 13/О Государственный коцит Совета Министров ССС по делам изобретений н открытий(45) Дата опубликования описания 21.0(7 Авторы зобретени Н, финцер и Ю,ришки 1) Заявител дена Ленина институт проблем управления(54) СПОСОБ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОС ЛИНЕЙНЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ЗВЕНОМ ВТОРОГО ПОРЯДКАИ НЕЛИНЕЙНЫМ СТАТИЧЕСКИМ ЗВЕНОМ в частности на объектах, у ная часть описывается дифф торых ренци альным Кроме того орядка, весьма уравнением второ этот способ обла енизкоиавление, так как м ведется оустоичивос орои и ответствии сводной от выхЦель изобр объектаение пом й величины ия - повыш х йчивости. ель достигается тем, чтония через нуль сигналаой выхода линейного зве Поставленнаяомент прохождервой произв а иниемстика мума орд)у"+ОФ 1 т Изобретение относится к области автоматического управления,Известны способы экстремального регулирования, позволяющие оптимизировать выход объектов с линейным динамическим звеном второго порядка, включенным перед нелинейным статическим звеном, имеющимэкстремальную характеристику (объектыпервого рода), в случае нейтральной линейной части (например, принцип обратной связи по смешению 1,21. Но если линейнаячасть неустойчива, то эти способы управления приводят к неустойчивому процессу поиска экстремума выходной величины объектов.Известен способ экстремального регулирования, основанный на фиксации моментапрохождения через нуль производной выходного сигнала линейного звена и формирования управляющего сигнала, обеспечивающийоптимизацию выхода объектов второго рода,в которых линейное динамическое звено т 1 -го порядка включено после нелинейного статического звена 3 Однако этот способнеработоспособен на объектах первого рода,на формируют сигнал на изменение з обратной связи и задерживают его н тервал времени, определяемый услов устойчивости и реальными характери ми переключающих элементов.На чертеже процесс поиска мини поясняется на фазовой плоскости в к натах Х и т = дХ/3 ф для объекта и рода, у которого передаточная функц нейного звена имеет следующий вид, функция качества 3 нелинейного статического звена унимодальна=о.(Х-Х )+Ц, й) с минимумом при )(= Х, причем с.О при ХХМ и АО при Х ) Х еоэффициенть с( и 1 могут принимать априорно неизвестные и меняюшиеся в процессе работы значения произвольной комбинации знаков, т.е, объект может быть как устойчивым ( И ) О, 3О ) так и неустойчивым (один из коэффициентов 0или оба одновременно меньше нуля).При схватывании объекта жесткой обратной связью с коэффициентом усиления движение его, как это следует из (1)-(2), Описывается уравнением- + ьт - + (Ь-/)(Х+Х)=0 ах а хд 1 д 1х -ках= = кс 3 При огоаниченном значении /3( всегда можно выбрать Й) + -т 4. Тогда независимо от комбинации знаков коэффициентов О) и б фазовые траектории уравнения (3) будут иметь вид спиралей или гипеобол с обшим смешением в сторону Х ,. Фазовое пространство объекта, упт)авлтО;Ого по Гредлагаемому способу, состоит и:.Тт.(" рех листов, частично наложенных друг на друга областямиНа листах 1,111(т фазовая точка з здесь движется по спиралям (или по эллипсам при О = (:) ), на листах 11,17, где (ЪО т - по кривым гиперболического типа, Листыи 11, а также соответственно 111 и 11 склеены по прямой щ Х = Х ,т так как при переходе фазовой точкой через эту прямую о(. изменяет свой знак, Очевидно, что при такой структуре фазового пространства фазовая точка из любых начальных условий придет на ось ХМомент прохождения через ось Х, когдаУ изменяет свой знак, фиксируют и выдают сигнал на изменение знака обратной связи с задержкой на интервал времени (. При таком способе регулирования фазовая 5 О точка движется по последовательно чередующимся участкам спиралей и кривых гиперболического типа, расположенных между прямыми переключений 1 Л и т (или (т ит), в среднем сдвигаясь в сторону экст ремума ( )м, О ). Области наложения листов- обусловлены запаздыванием при изменении знака обратной связи. В эти области фазовая точка попадает после обращения в нуль координаты У, В области мини О/сцоссбд на л "-;т.,ШИХ З:(СМСтт(О ц ,(: ) ( ,:,) тнт,;,"в МО) (тднацаэоиа "- СН,. т:.; Войс ),Л)ЗтИХ ЗЛЕ), Е)ТОВ; т),;)тн(;.С.,.т ц;ц. (.т К )ОЬ,.Ь ГО: (ДОМЕКОУС)ТОЙЧИВОСТЬ ПО СЦ,т, , ,т(ЬМ СПО сОбом, так как ч)(т., , . (:.( т "цсл вто)О. го порядка ь;:( - .:. )тВОДНОЙ ВЬХОД а; ) 8 Й ЛОГО З:; (., , . тО знаку второй производной Вь:хода О ъе(,(,Формула изобоетения Способ зкстрсмаькОГО регълит)ования объектов с линейным динамическим звеномвторого порчдка и нелинейныи статическимзвеном, основанный на фиксации момента прохождения ерез нуль производной ВыходНОГО сиГнача лне(ного звена и фопмироея нии управляющего сигнала, О т л и ч а юш и Й с я тем, что, с цель.о повышения помехоустойчивости, В момент прох Ождениячерез нуль сигнала с первой произвсднойвыхода линейного звена формируют сигнална изменение зпака Обратной связи . задевживаот его ча интеОВал Времени, Опоеделя -549785 Составитель Э. МитрошинТехред А. Богдан Корректор А, Лакида Редактор И, Тимофеева Заказ 337/116 Тираж 1062 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент" . Ужгород, ул, Проектная, 4 емый условием устойчивости и реальными характеристиками переключающих элементов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1. Растригин Л. А. Системы экстремального управления. "Наука", 1974. 2. Фицнер Л. Н. Системы управления с обратной связи по смешению. Б сб, "Методыоптимизации автоматических систем" . Э,ео-.гия" 1972.3. Авт. свид. СССР М 184317, М.кл,кл. б 05 б 15/02, 1958 (прототип),