Система управления для объектов с запаздыванием

патен нс ть н ир пч б-ЬЮМИаг ф ,фОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0 3/02 сп инением аявкнЙаюаратаааайй аа СССР в делан мзеарвте в аткрытыйПриоритет- Опубликован 25.02.79 Вюллетень7 62-50 (088,8 та опубликования описания 28,0(71) Заявитель нй институт им. В ский полите енин 4) СИСТЕМ ВЛЕН ОБЪЬКТ АЗДЫВАНИ малые бИзобретение относится к системам автоматического управления объектами с запаздыванием, параметры которых, неизвестны или меняются во времени, Тв кие ъекгы встречаются в металлургической, химической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.Известна система управления объектами с запаздыванием, в которой кроме основного контура регулирования для компенсации запаздывания вводится второй контур, содержащий модель объекта управления без запаздывания и элемент запаепыввиия 11 . Работа геиих систем основана на точном знании модели объекта без запаздывания и времени запаздывания, Поэтому изменение параметров объекта во времени может привесгй к ухудшению качества автоматического регулирования, а в некоторых случаях к неустойчивой работе системы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является система, содер)квщая последова тельно соединенные первую модель объекта, первый блок сравнения, блок подстройки, блок оптимизации, регулятор и сумматор, выход когорого. через объект управления соепнненсовторым входом первого блока сравненияи через элемент запаздывания - со входом первой модели объекта, выход когорой соединен со вторым входом блокаподстройки и вторым входом блока оптимизации, в выход второго блока сравнения соединен со вторым входом регулятора и третьим входом блока оптимизации, выход блока подстройки соединен совторым аховом первой мопепи обьеата 2 Однако эта система имеет ысгродейсгвие и устойчивость.Дель изобретения - повышение устойчивостин и быстродействия системы.для этого система содержит вторую модель объекта, выход которой соединен со входом второго блока сравнения и четвертым входом блока оптимизации, первый вход - с выходом сумматора, ввторой вход - с выходом блока подстройки, вход первой модели объекта соедИненс третьим входом блока подстройки.На чертеже дана структурная схемасистемы,Система состоит из второго блока 1сравнения, регулятора 2, объекта 3 управления, первого блока 4 сравнения,первой модели 5 объекта, элемента 6запаздывания, второй модели 7 объекта,блока 8 подстройки, блока 9 оптимизации и сумматора 10.Второй блок 1 сравнения соединен свходом регулятора 2, выход регулятора2 - с входом объекта 3 управления, выход объекта 3 - с первым блоком 4сравнения. Вход первой модели 5 объекта (без запаздывания) соединен с входомобъекта 3 через элемент 6 запаздывания,а вход второй модели 7 объекта (беззапаздывания) - непосредственно с входом объекта. Выход первой модели 5 соединяется со вторым блоком 4 сравнения,выход которого соединен с входом блока 8 подстройки, другие двв входа соединены с входом и выходом первой модели 5. Выход блока подстройки соеди=нен с параметрическими входами моделей5 и 7. Выход второй модели 7 соединенсо входом второго блока 1 сравнения.Вход блока 9 оптимизации соединен с выходами блоков 1,5, 7 и 8, а выход блока 9 оптимизации соединен с параметрическим входом регулятора 2, выход когорого соединен с сумматором 10.Система работает следующим образом.При изменении сигналах и/или задания Ход появляегся сигнал рассогласования ЬХ, который отрабатывается регулятором 2. При данном упраЬлении черезупреждающую вторую модель 7 объект 3управления находится вне замкнутого конгура управления и не влияег на устойчивость замкнутой системы. При отработкесигнала рассогласования Ь Х сигнал свыхода второй модели 7 будет иметьодинаковое знечение с выходным сигналомчерез время запаздывания. Если параметры моделей 5 и 7 не адекватны параметрам объекта 3 управленияго в самой системе предусматривается их перестройка.Перестройка параметров моделей 5 и 7 проводится через блок 8 подстройки, который согласно определенным алгоритмам по сигналам, поступающим со входа и выхода модели 5 и выхода первого блока 4 сравнения производит оценку параметров объекта.В данной схеме замкнутый контур параметрического управления не содержит элеменг запаэдъвания 6, г.е. перес-рой.ка параметров проводится только со сдвигом нв время запаздывания.Выходные значения блока 8 подстройки перестраивают одновременно как первую модель 5, гак и вторую модель 7.Блок оптимизации процесса управления исходя из значения сигналов с выхода второго блока 1 сравнения, блока 8 подстройки и сигналов с выхода моделей 5 и 7 вырабатывает управляющее воэдействие нв перестройку параметров регулягора 2 при изменении параметровобъекта с целью улучшения функционирования процесса.В связи с тем, что в данной системеуправления для объектов с запаздываниемуправление выходной переменной объектаХо производится с применением адаптивной модели, устойчивость процесса 25управления будет зависеть ог устойчивооги движения в замкнутых контурах параметрического управления и управлениясамим объектом. Устойчивость движенияв данных замкнутых контурах определя- ЗОется значениями параметров входящих в них элементов. При наличии элемента запаздывания в одном из замкнутых кон.туров устойчивость движения системы 35определяется критическим временем запаздывания, при котором система будет находиться на границе устойчивости.Преимущество предлагаемой системыпо сравнению с известными состоит в том, что элемент запаздывания вынесен из обоих замкнутых контуров управления и величина запаздывания не оказывает влияния на устойчивое движение процесса управления, что дает возможность управлять объектами с большим временем запаздывания и выбирать коэффициенты передачи регулятора исходя из результатов оптимизации известных критериев качества процесса управления,Формула изобре генияСистема управления для объектов сзапаздыванием, содержащая последовательно соединенные первую модель объекта, первый блок сравнения, блок подстройки, блок оптимизации, регулятор и сумматор, выход которого через объект управления соединен со вторым входом первого блока сравнения и через элемент64894 7 Составитель А. ЛашевРедактор Т. Клюкина Техред К. Гаврон. Корректор С. Б 1 екмар ираж 1014 з 556/44 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, МосквПодписнмигега СССРоткрытийая наб., д. 4/5 арсгвенного изобретений Ж, Рау филиал П 1 П "Патент", г. Ужгород, ул, Проекгная,запаздывания - со входом первой модели объекта, выход которой соединен совторым входом блока подстройки и вторым входом блока оптимизации, а выходвторого блока сравнения соединен со вторым входом регулятора и третьим входом блока оптимизации, выход блока подстройки соединен со вторым входомпервой модели объекта, о т л и ч а юш а я с я тем, что, с целью повьпдения оустойчивости и быстродействия системы,она содержит вторую модель объекта,выход которой соединен со входом вгорого блока сравнения и чегвергым входом блока оптимизации, первый вход -с выходом сумматора, а второй входс выходом блока подстройки, вход первой модели объекта соединен с третьимвходом блока подс тройки. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент Великобритании % 1361211,кл, Я 05 В 13/00, 1973.2. Патент Великобритании % 1436758,кл, Я 05 В 13/00, 1976.