Адаптивная система для автоматического регулирования объектов с переменным коэфициентом усиления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и) 572761 Союз Советских Социалистических Республик(4ений Государстеенныи к Совета Министров юллетень ЪЪ 34 15.09.7(63) УДК 62-50(088.8) по делам наобре и открытий(4 писания 24.01.7 ата опубликован 2) вторыизобретения 1) Заявитель Городецкий, А. А. Семенов, А, И. Левин и Л. П. Бейлинрдена Трудового Красного Знамени экспериментальныйно-исследовательский институт металлорежущих .станков 54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ С ПЕРЕМЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ2 Изобретение предназначено для использования при автоматическом регулировании объектов с переменным коэффициентом усиления. В частности, оно может быть использовано в станкостроении в системах управления режимом резания, так как эти системы включают объект с переменным коэффициентом усиления.Известны адаптивные (самонастраивающиеся) системы регулирования 11. Адаптивные системы регулирования применяют, если объект имеет переменные параметры, Поэтому они часто содержатустройства для измерения величины переменного параметра (например, коэффициента усиления объекта) и устройства для компенсации его изменения. Это позволяет стабилизировать положение амплитудно-частотной характеристики разомкнутого контура системы при изменении коэффициента усиления объекта, что дает возможность обеспечить требуемое качество регулирования, Из известных систем автоматического регулирования наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система автоматического регулирования, содержащая задатчик, датчик, выходы которых соединены с соответствующими входами измерителя рассогласования, последовательно соединенные формирователь сигнала управления, нелинейный корректирующий блок, выход которого соединен с входом объекта, выход которого соединен с входом датчика 12. Эта известная система характеризуется низким качеством регулирования при изменении коэффициента 5 усиления объекта, так как для сохраненияустойчивости она рассчитывается на максимальный коэффициент усиления, а при работе он часто бывает значительно меньше, что приводит к очень плохому быстродействию систе- О мы. Иногда коэффициент усиления оказывается все таки больше расчетного, в этом случае система становится слишком колебательной или даже неустойчивой.Целью изобретения является повышение ка чества регулирования. В предложенной системе это достигается тем, что в ней установлен блок деления, первый вход которого соединен с выходом измерителя рассогласования, второй вход в с входом задатчика, а выход с вхо- О дом формирователя сигнала управления.На чертеже представлена блок-схема предложенной системы.Она содержит датчик 1, задатчик 2, измеритель рассогласования 3, блок деления 4, фор мирователь сигнала управления 5, нелинейныйкорректирующий блок 6, объект 7.Кь К 2, Кз, К 4, К 5, Ко и К, - коэффициентыусиления датчика 1, задатчика 2, измерителя 3, блока 4, формирователя 5, блока 6 и объ- О екта 7, соответственно; У - напряжение на- уравнение для блока деле ния; 04 СК 4З 2- коэффициентусиления блока деления; 20 Ьв = АРц - уравнение вход - выход экспоненциальНОГО Усили теля;К в Ад 1 вц ду в- коэффициентусиления экс- поненциального усилителя; З 0 У,кв -в- коэффициентусиления объекта,35 коэффициент усиления в контуре Так каквелик, то ц =у,ик,=Коэффициент усиления разомкнутого конту 40ра К - независим от коэффициента усиленияобъекта к=кк,к,к,= с кввц,=ск,в д45Из уравнения (1) видно, что включение блока деления обеспечивает независимость коэффициента усиления разомкнутого контура от еличины задающего воздействия, а включение экспоненциального усилителя обеспечива ет независимость коэффициента усиления в контуре от коэффициента объекта, При малом коэффициенте усиления объекта экспоненциальный усилитель имеет большой динамический коэффициент усиления, что компенсиру ет изменение коэффициента усиления объекта,входе задатчика; У, - напряжение на выходе адатчика; У,; - напряжение на выходе измерителя рассогласования; Ув - напряжение на ыходе блока дслсппя; У;, - напряжение на выходе формирователя сигнала управления; 5 Ув - напряжение на выходе нелинейного корректирующего устройства; У, - напряжение на ыходе объекта.В качестве нелинейного корректирующего блока используется экспоненциальиый усили тель.Система работает следующим образом. Стабилизировать положение амплитудно-частотной характеристики, несмотря на изменение коэффициента усилсния объекта, можно и за счет соответствующего изменения наибольшей постоянной времени в контуре системы. Для этого, вместо формирования сигнала управления и экспоненциального усилителя, можно использовать нелинейный корректирующий усилитель, в прямой цепи которого включено нелинейное сопротивление с квадратичной вольтамперной характеристикой, а в обратной цепи - такое же сопротивление, подключенное параллельно конденсатору. Изменение коэффициента усиления объекта приводит к изменению напряжения на выходе этого усилителя, что вызывает изменение наибольшей постоянной времени, образованной параллельным соединением нелинейного сопротивления и конденсатора. Эти изменения приводят к стабилизации положения амплитудно-частотной характеристики в области средних частот,Ьлок деления необходим и в этом случае для той же цели.Предложенная система позволяет простым способом получать адаптивные свойства за счет стабилизации положения амплитудно-частотной характеристики при изменениях коэффициента усиления объекта и тем самым улучшать качество регулирования. Ф ор мул а изо бр етенияАдаптивная система для автоматического регулирования объектов с переменным коэффициентом усиления, содержащая задатчик, датчик, выходы которых соединены с соответствующими входами измерителя рассогласования, последовательно соединенные формирователь сигнала управления, нелинейный корректирующий блок, выход которого соединен свходом объекта, выход которого соединен свходом датчика, отличающаяся тем, что,с целью повышения качества регулирования,в ней установлен блок деления, первый входкоторого соединен с выходом измерителя рассогласования, второй вход - с входом задатчика, а выход - с входом формирователя сигнала управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. Ч. 3, М. - Л., Энергия,1970, с. 261 - 262,2. Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. ч, 1. М.-Л., Энергия, 1965,с, 28.572761 Составитель Г. Романченкоедактор Л. Тюрина Техред М. Семенов Корректор Л. Дениски Подписноов СССР аз 29 О Г Типография, и р. Сапунова, 2 Изд.104 сударственного комитета по делам изобретени 13035, Москва, %-35, Ра