Устройство для управления многомерным объектом

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и)646309 ВТОевСКОМУ СВИДЙТИЛЬСТВУ 61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 02. 12.76 (21) 2424903/18-2 1) М. К.н, 6 05 В 17/О оединеиием заявкидарственный кюмвтет СССР 23 ритет Опубликовано 05.02,79.Бюллетень5 Дата опубликования описания 08 02,7- Изобретение относится к области автоматики и может найти применение при проектировании систем автоматического управления объектами с переменными параметрамив"режимах пуска, нормальной работы и оста нова,Известны системы управления нестационарным объектом с моделью, содержащие мо.дель объекта управления, регулятор, блоксамонастройки и объект управления 1),Однако, в таких системах не производится коррекция модели объекта (оценка переменных состояния), что значительно ограничивает применение таких систем в случаях, когда необходимо производить управление ненаблюдаемых координат объекта.Кроме того, .данная система управления непозволяет производить управление в различных режимах работы, когда происходитизменение структуры объекта управления.Из известных систем наиболее близкойпо технической, сущности является устройство для управления многомерным объектомпо сигналам оценок его фазовых координат(оценок переменных состояний), содержащее блок моделей чувствительных элемен-тов, выход которого соединен с первым вхоАВЛЕНИЯ (МНОГОМЕРНЫМ 2дом блока сумматоров, второй вход которого соединен с выходом блока чувствительных элементов, первый выход блока сумматоров соединен через блок ннвертирующих усилителей с первым входом блока управления 2),Недостатком известной системы является то, что при автоматическом управлении объектом в различных режимах работы происходит изменение не только параметров модели объекта управления, но и структуры. Поэтому данная. система не позволит производить управление в режимах пуска, нормальной работы и останова, так как используется модель" объекта управления с постоянной структурой.Целью изобретения является расширение области применения устройства для управления многомерным иестационарным объектом.Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит вычислительный блок, обобщенную модель объекта управления и логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второй - с выходом блока чувствительных элементов, а выход со входом обобщенной модели объекта управления, выход которой соединен3с первым входом вычислительного блока,второй вход которого соединен со вторымвыходом блокасумматоров, третий входсоединен с выходом блока управления, выход - со входом блока моделей чувстви тельных элементов и вторым входом блокауправления,На чертеже. представлена блок-схемапредлагаемого устройства для управлениямногомерным нестационариым объектом в.различных режимах работы, содержащего:блок управления 1, объект управления 2,блок чувствительных элементов. 3, блоксумматоров 4, блок моделей чувствительныхэлементов 5, блок инвертирующих усилителей 6, логический блок 7, обобщенная модельобъекта управления 8 и вычислительныйблок 9,Кроме того, иа чертеже обозначены:задающие воздействия Х, 3 Х управляющие воздействия Ц, 13 р, , 13, выходные сигналы фазовых координат У, Я,У.,сигналы оценок фазовых координат1У, логические переменные 1, ,.,1 исигналы рассогласования Е, У, Е .Устройство работает следующим образом.Задающие воздействия Х, ХХе поступают на основные входы блока управления1, с выхода блока управления 1 управляющие воздействия Ц, Ц,.,Ук поступаютна входы нестационарного объекта управления 2 и на первые входы логическогоблока 7 н.основные входи вычислительногоблока 9. Выходные сигналы фазовых координат У 1, У, , У объекта управления 2измеряются с помощью блока чувствитель. ных элементов 3 и подаются на первыевходы блока сумматоров 4, Сигналы. оценокизмеренных фазовых координат У, У, ., В,с выходов вычислительного блока 9 черезблок моделей чувствительных элементов 5подаютвя на вторые входы блока сумматоров 4. С выходов блока сумматоров 4 сигналы рассогласования 2, Е Ъ измеренных фазовых координат 7 У У, объекта управления Я исоответствующих имсигналов оценок У, У У фазовых координат подаются на первые входы вычислительного блока 9 для коррекции сигналовоценок. всех фазовых координат У 1, ФЛ У объекта управления. Сигналыцейок всех фазовых координат У 1, У,, ,1 объекта управления с выходов вычислительного блока 9 подаются на первыевходы блока управления 1 ввйде"сигналовобратных связей для формированйя сигналов управляющих воздействий 1 А, Ьон.С выходов блока сумматоров 4 сигналы рассогласования 4, Хь,2 измеренных фазовых координат У У У объекта управления с выходов блока чувствительных элементов 3 н соответствующих им сигналовоценок Ф 1; К,У фазовых координат свыходов блока моделей чувствительных элементов 5 подаются дополнительно через блок1 О 15 20 инвертирующнх усилителей 6 на вторые входы блока управления 1 для формирования управляющих воздействий Ц, Ц,.,Ы. На второй вход логического блока 7 поступают сигналы измеренных фазовых координат У 1, У,У объекта управления с выходов блока чувствительных элементов 3. Выходные. сигналы логического блока 7 поступают на входы обобщенной модели объекта управления 8, а выходные сигналы обобщенной модели 8 поступают на второй вход вычислительного блока 9.Дополнительным подключением к устройству для управления логического блока 7, обобщенной модели 8 и вычислительного блока 9 обеспечивается формирование модели объекта управления при изменении его структуры, что происходит в таких режимах как пуск, останов, выход в безопасный режим работы и т, д.В логическом блоке 7 происходит опре-, деление логических переменных 3, 3 р на основании условий изменения логических переменных, записанных, например в виде1 при 1 Л )13 з ,О при 1 Л(Ущ,или 1 при У;)У;Ь=О при У СУзе.Лргические переменные , 1, поступают в обобщенную модель объекта управления 8, где на основании условий существования управляющих воздействий Ц,Ц Ц и фазовых координат У УУЮ при Ь=1,35 1 фО при Ь=О,У 1 при Е 1= 1,УО при Е 1 = Оа (Ь, Ь - функции логических переменных)и обобщенной. модели объекта управления,представляющей собой математическое описание объекта управления в аналитическомвиде в режиме функционирования всех возможных управляющих .воздействий Ц, 13,13 и фазовых координат У 1, У,;, У формйруется аналитическая рабочая модельобъекта управления,Вычислительный блок 9 на основаниианалитической рабочей модели, поступающей из блока 8 и управляющих воздействий Ц , Ц Ц производит вычислениерабочей моделй объекта управления.После вычйсления рабочей модели объекта управления, т, е. после установления определенной структуры объекта управления 255 и, в соответствии с этим, рабочей моделиобъекта управления, работа системы управления аналогична системе управления многомерным нестационарным объектом по сиг. Нефедвая аКорректор Л. ВасилинаПодписное Составитель ГРаааа Техред О, Луго8 Тираж 1014ЦНИИПИ Госулдрствеиного комитпо делам изобретений н113035, Москва,. Ж.ЗБ, Рауцккааиал ППЙ Патент, г, Ужгород едактоаказ 1 а СССРкр ытийнаб., д, 4/5,л. Проектная, 4 налам оценок его фазовых координат с инвертирующими усилителями.Использование предлагаемой системы автоматического управления многомерным не- стационарным объектом в различных режимах работы позволит увеличить эффектна- а ность систем управления в режимах пуска, останова и нормальной работы. формула изобретения1 ОУстройство для управления многомерным объектом, содержащее блок моделей чувствительных элементов, выход которого соеди. нен с первым входом блока сумматоров, вто.рой вход которого соединен с выходом бло 15 ка чувствительных элементов, первый выход блока сумматоров соединен через блок инвертирующих усилителей с первым входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения,устройство, содержит вычислительный блок, обобщенную модель объекта управления и логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второйс выходом блока чувствительных элементов, а выход - со входом обобщенной модели объекта управления, выход которой соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сумматоров, третий вход сое. динен с выходом блока управления, а выходсо входом блока моделей чувствительных элементов и вторым входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:.1. Воронов А, А. Основы теории автома. тического управления. Л., Энергия, 1970 часть Ш, с. 263 - 264.2. Авторское свидетельство СССР429642, кл. 6 05 В 23/02, 19.05.72.