Устройство для функционального контроля систем управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Сфветскнк Сецналнстнческнк Республик(45) Дата опубликования описания 26.11.78(Ы) М. Кд. 6 05 В 23/02 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для диагностического контроля технических объектов.По авт.свид. йт 439790 нзвест но устройство для контроля систем управления, содержащее блок сравнения с тремя входами и двумя выходами, логический пороговый блок, вход которого соединен с первым вы ходом блока сравнения, ограничитель, вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения, и интегратор, вход которого соединен с выходом ограничителя, а выход интегратора - 15 с первым входом блока сравнения.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Это достигается тем, что устройство содержит динамическую модель системы управления, блоки упреждения, и сумматоры, причем выход контролируемой системы управления соединен с первым входом первого сумматора и входом первого блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход динамической модели системы управления соединен с первым входом второго сумматора и входом второго блока упреждения, выход которого соединенсо вторым входом второго сумматора,а выходы первого и второго сумматоровподключены ко второму и третьему вхо"дам блока сравнения соответственно,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Оно содержит контролируемую систему управления (объект) 1, эталонную) динамическую мсдель системыуправления (СУ) 2, первый блок упреждения 3, второй блок упреждения 4,первый сумматор 5, второй сумматор6, блок сравнения 7, ограничитель 8,интегратор 9 и логический пороговыйблок 10,Устройство работает следующим образом.Параллельно контролируемой системеуправления, 1 устанавливается эталонная динамическая модель Су 2, математическое описание которой соответствует математическому описаниюсистем управления т,е. фиэическиепроцессы в системе управления и эта"лонной модели описываются одними и теми же математическими соотношениями. Допустим, что физические процессы в контролируемой системе управления 145 Формула изобретения производитсяи Угде ЧмХф Е -- -к - (аС)д Аэг 1ЮУ в (5)у х+ Е - , -- -"(и). м 4 Вописываются в общем виде нелинейнымдифференциальным уравнениемДХфУ(,Х,К,И),.-,К й),М,Е),где Ф - время;Х - выходная координата сисЧ - нелинейная Функция;Ч - входной сигнал- возмущения;К,Кдй)- внутренние параметры системы управления, являющиеся Функциямивремени.Входной сигнал Ч является общимдля системы управления 1 и модели 2.Этот сигнал берется непосредственноиэ контура системы управления, составной частью которой является диагностируемый объектВыходной сигнал системы управления )( поступает на вход первого(блока упреждения 3 и на первый входпервого сумматора 5. В первом блокеупреждения 3 производится формирование производных по времени от выходного сигнала системы управления. Свыхода первого блока упреждения 3сигнал, пропорциональный величинегде Ь 1 - интервал упреждения (предсказания), поступает на второй входпервого сумматора 5.В первом сумматоре 5 производится сложение сигналов Х и Х . С выхода первого сумматора сигнал, пропорциональный величине Чф Х ФЕпоступает на второй вход блока сравнения 7.Выходной сигнал эталонной моделиХ, поступает на вход второго блокаупреждения 4 и на первый вход второгосумматора б. Во втором блоке упреждения 4 производится Формированиепроизводных по времени от выходногосигнала эталонной модели. С выходавторого бЛока упреждения 4 сигнал,пропорциональный величинеа" х,м м Мя9-.1,поступает на второй вход второго сумматора б.Во втором сумматоре 6 производитсясложение сигналов Х и Ем . Свыхода второго сумматора сигнал,пропорциональный величине Чм М м + 2 мпоступает на третий вход первого блока сравнения 7.В блоке сравнения 7сравнение сигналов У Полученный сигнал рассогласованияд=Ч-к(где Чк - сигнал с выхода интегратора),со второго выхода блока сравнения 75подается на вход ограничителя 8 а сУвыхода блока сравнения 7 - на входлогического порогового блока 10.В ограничителе 8 производится ограничение сигнала д по модулю. Свыхода ограничителя сигнал подаетсяО на вход интегратора 9, с выхода которого сигнал в виде сигнала отрицательной обратной связи подается напервый вход блока сравнения 7,Вследствие этого образуется замкнутый5 контур компенсации рассогласованиявыходных сигналов первого и второгосумматоров ( Ч - Ум ), которое вызывается несовпадением параметров контролируемой системы управления и эта 90 лонной модели.В логическом пороговом блоке 10производится сравнение сигнала д" сего предельным пороговым (предельнодопустимым) значением РВведение в устройство для функционального контроля систем управлениясумматоров и блоков упреждения даетположительный технико-экономическийэффект, заключающийся в повышенииточности работы устройства, повышении достоверности контроля систем управления, так как, в устройстве производится не только сравнение выходных сигналов системы управления Х и эталонной модели Х, но и сравнение производных по времени.,от сигналов Х и Хм , т.е. производится сравнение сигналов Ч и Чмгде 15)Х+ а -- "(ц" :д аОбеспечивается воэможность прогнозирования технического состояния контролируемой системы управления, т.е. предлагаемое устройство обеспечивает возможность определенйя технического состояния контролируемой системы управления не только в текущий момент времени тоно и в будущий момент времени 1 м 10 + А , где ь - интервал упреждения (предсказания) . устройство для функционального контроля систем управлений по авт.св.9 439790, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит динамическую модель системы управления, блоки упреждения и сумматоры, причем выход контролируемой системы управле634240 1 второго сумматора и входом второго блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров подключены ко второму и третьему входам блока сравнения соответственно. ния соединен с первым входом первогосумматора и входом первого блокаупреждения, выход которого соединенсо вторым входом первого сумматора,выход динамической модели системы управления соединен с первым входом Корректор В. Сер Составитель В. ДианоТехред Э.Фанта арод едакто Заказ 676 ЦНИИП991 комитета зобретени -35, Рауш Совей и 5 ска лиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная 5 Тираж Государственного по делам 113035 р Москва, Подписноеа Министровткрытийнаб., д. 4/