Устройство для управления динамическим объектом

(61) Дополнительное к авт. свил.ву Заявлено 04.07,77 (21) 2 исоединеннем заявки2466/18-24 (51) М. К 5 В 11 всударатеенный комете СИР а делам нэабретеннй н етнрмтнй(088, Дата опубликования опнгдння 08 01 72) Автор изобретен,1, )Китарев 71) Заявите,г СТРОИСТЗО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЧ ДИНАМИЧЕСКИ ОБЬЕКТОМ знака, выхоходом устрового сумматосоединен со которого с ства,вход ра, первый входом ус ход с выхамическог ом да объекта, тр ого блока умго непосредстыделения мчика скорости мпе хо вхо через блок ввыходом датобъекта. Недостаток его состоят в том, что при действии на объект управления возмущения движение изображающей точки после переключения анака управления происходит илн по траектории, не проходящей через начало координат, или по траектории, проходящей через начало координат, но в скользящем режиме, В том и другом случаях быстродействие системы снижается.Целью изобретения явля ееф ние быстродействия устройств ется повыщ ае бретение относится к области авто матики и т быть использовано при проектировании систем автоматического регулирования, содержащих нелинейные элементъ, в частности, для управления летательными аппаратами.Известно устройство для уцравлепгяХ, содержащее нелинейные элементы. В нем увеличение быстродействия осуществляется благодаряувеличению глубины отрицательной обратной связи по скорости в зависимости от заданной величины динамической ощибки.Недостатком известного устройства является то, что в нем не полностью используется мощность управляющего воздействия, что может снизить точность управления, например, при управлении летательным аппаратом с бйстро изменяющимся задающим сигналом.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления динамическим объектом 2, содержащее первый блок выделения оединен с вы с выходом первход которого тройства, второйа положения диетий вход - споженян, одинвенно, а другой одуля соединен сдинамическогоПоставленная цель достигается тем, что предложенное устройство содержит второй блок выделения знака и последова тельно соединенные датчик ускорения динамического объекта, второй сумматор, 5 второй блок умножения и третий блок умножения соответствующий ВхОд кото рого подключен к выходу датчика положения динамического объекта, выход- к четвертому входу первого сумматора, Выход датчика скорости динамического обьекта связан со входом второго блока выделения модуля, выход которого сое динен с соответствующим входом второго блока умножения, а выход первого блока 15 выделения знака связан с соответствующим входом второго сумматора.На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматического управления динамическим объектом, Оно 20 содержит датчик положения 1 динамического объекта, динамический обьект управ. ления 2 вместе с исполнительным органом, блок выделения модуля 3, блок выделения знака 4, сумматор 5, блоки умножения 6, 7 и 8, сумматор 9, блок выделения анака 10, датчик скорости 11 динамического объектаи датчик ускорения 12 динамического объекта.Устройство работает следующим о бра- ЗО , ЭОМэ сумматора 9. При подаче на вход сумматора 9 выходного сигнала в блоке умножения 8 происходит коррекция линии переключения в фазовом пространстве"положение динамического объекта - скорость динамического объекта" в зависимости от действующего на динамический объект возмущения, таким образом, что она будет фаэовой траекторией системы, проходящей через начало координат. СлЕ довательно, при этом исключаются авто колебательные процессы и скользящий режим и тем самым повышается быстродействие устройства, та", как при максимальном управляющем сигнале движение в начало координаг осуществляется по фаэовой траектории, проходящей через начало координат.Реализация этого устройства с оптимальным по быстродействию автоматическим управлением динамическими объектами, позволяет наиболее эффективно использовать мощность управления для повышения точности отработки задающего сигнала, Это особенно важно при управлении летательными аппаратами, когда задающий сигнал быстро изменяется.Формула изо бретенияДатчики положения 1, скорости 11 и ускорения 12 динамического объекта (например, инерциальной системы геометрического типа в летательном аппарате) измеряют сигналы регулируемой координаты Ох, скорости изменения регулируемой координаты ц и ускорения ее изменения О соответственно. Измеренный 4 О щфф О к ножая на вчту равнуа, абсолютному значению сигнала ОЭта операдня реализуется с помощью выделения модуля блоков 3 и 6. Измеренный сигнал О . суммируется с помощью45 сумматора 5 с управляющим сигналом 0 к умножается на вещчину, равную сигнатуре сигнала О ,поступающую с блока вьщелення анана 4.5 ОВыходной сигнал блока умножения 7 позюрно умножается с помощью блока умножения 8 на величину, равную снгналу 13 к а55Внкодные сигналы блоков умножения 8 и 6, измеренный сигнал Ои эада 1 ошнй снгнал Х ддсуммируются с помощью Устройство для управления динамическим объектом, содержащее первый блок выделения знака, выход которого соединен с выходом устройства, вход - с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен со входом устройства, второй, вход - с выходом датчика положения динамического объекта, третий вход - с выходом первого блока умножения, один ,вход которого непосредственно, а другой через блок выделения модуля соединены с выходом датчика скорости динамического объекта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия управления, оно содержит второй блок выделения знака и последовательно соединенные датчик ускорения динамического Объекта, второй сумматор, второй блок умножения и третий блок умножения, соответствующий вход которого подключен к выходу датчика положения динамического объекта, выход - к четвертому входу первого сумматора выход датчика скорости динамического объекта связан со входом второго блока выделения модуля, выход ко торого соединен с соответствующим% 219992, МКИ Я 05 В 5/05,1 9.1 1.66.2. Топчеев Ю. И, и др. Системыстабилизации. М., "Машиностроение,1974, с. 108-114, рис. 2. 23 а. Составитель,В. Васильеведактор Л, Утехина Техред 3. фанта ик орректо 511/42 Тираж Ю Ф БНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушск г. Ужгород, ул. Проек ППП входом второго блока умножения, а выход первого блока выделения знака связан с соответствующим входом второго сумматора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: Подписное Рнаб., д. 4/5