Система автоматического регулирования

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 723510 ФсЪ(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться,в качестве прецизионного регулятора или измерителя в различного рода установках и приборах циклического действия с повторяющимся харак тером возмущений, например, в станках с программным управлением.Известна следящая система, содержащая последовательно включенные датчик рассогласования, усилитель, сглаживающий .фильтр и объект регулирования (1).Недостаток системы - относительно низкая точность регулирования в каждом цикле, обусловленная инерционностью следящей системы и ограниченностью ее коэффициента регулирования.Известна система автоматического регулирования, содержащая измеритель рассогласования, выход которого через усилитель подключен ко входу сглаживающего фильтра, объект регулирования, вход которого подсодеинен к( выходу исполнительного устройства. датчик обратной связи, связанный с объектом регулирования, программное устройство, при этомвходы измерителя рассогласования подключены к выходам программного устройства и датчика обратной связи (21. В системах этоготипа заранее известные компоненты входногосигнала компенсируются с помощью программного устройства, что позволяет несколько повысить точность слежения, так как при этомуменьшается требуемый динамический диапазонуправляющих сигналов.тоНедостаток устройства заключается в том,что вследствие погрешностей программного устройства и возможных медленных измененийот цикла к циклу свойств входного сигналаточность такой следящей системы остается не.15высокой, а возможности ее применения ограничиваются выбранной программой регулирования.Цель изобретения - повышение точностирегулирования в циклическом режиме с повто.ряющимся характером возмущений.Цель достигается тем, что система содержитсумматор, два двухпозиционных переключателя,два блока записи - воспроизведения информациии таймерное устройство, при этом входы сумНа чертеже представлена структурная схема 15 предлагаемой системы.Предлагаемая система содержит измеритель 1 рассогласования, усилитель 2, сглаживающий фильтр 3, сумматор 4, первый двухпозиционный переключатель 5, первый б и второй 7 20 идентичные блоки записи - воспроизведения информации, второй двухпозиционный переключатель 8, исполнительное устройство 9, таймерное устройство 10, объект регулирования 11, дат.чик обратной связи 12, программное устрой ство 13,Система работает следующим образом.На вход измерителя 1 рассогласования поступает с программного устройства управляющее воздействие, изменение которого во вре. З 0 мени в течение цикла строго повторяется от цикла к циклу. Образующаяся на выходе измерителя рассогласования разность текущего значения выходного параметра объекта регулирования и управляющего воздействия поступает на вход усилителя 2, а с выхода усилителя через сглаживающий фильтр 3 - на один из входов сумматора 4, Выходной сигнал сумматора 4 подается на вход исполнительного устройства 9 и одновременно, через двухпозицион ный переключатель 8, на вход одного из блоков (например, блока 6) записи - воспроизведе ния информации, находящегося в режиме записи информации. На второй вход сумматора 4 через двухпозиционный переключатель 5 посту з пает выходной сигнал блока 7 записи - воспро.изведения информации, находящегося в режиме воспроизведения информации.Рассмотрим эволюцию процесса регулирования в такой следящей системе от цикла к циклуЗ 0Перед началом первого цикла двухпозиционные переключатели 5 и 8 находятся в положениях, изображенных на чертеже, а в блоках записи - воспроизведения информации б и 7 от-сутствует какая-либо записанная информация.По команде таймерного устройства 10 (начало первого цикла) одновременно происходит подача управляющего воздействия с выхода программного устройства 13, переключение двух. 3 72351 матора подключены к выходам первого двух.позиционного переключателя и сглаживающего фильтра, а выход - ко входам исполнительного устройства и второго двухпозиционного переключателя, выходы которого подсоединены ко входам блоков записи-воспроизведения информации, выходов блоков записи-воспроизведения информации связаны со входами первого двухпозиционного переключателя, а выходы таймерного устройства подключены к управля. 10 ющим входам двухпозиционных переключателей и блоков записи-воспроизведения информа. ции. 0 4позиционных переключателей 5 и 8 в другие положения, перевод блока б записи - воспроизведения информации иэ режима "запись" в режим1 воспроизведение", а блока 7 - из режима"воспроизведение" в режим "запись",Поскольку записанная информация в блоке6 записи - воспроизведения информации отсутствует, на второй вход сумматора 4 сигнал непоступает и регулирование в системе происходит по известной схеме в соответствии с управляющим воздействием, и возмущениями, возникающими в объекте регулирования. Одновременно весь процесс регулирования с выходасумматора 4 записывается в блоке 7 записи -воспроизведения информации, но эта информа.ция в нервом цикле не используется.В момент начала второго цикла по команде таймерного устройства снова происходитподача на вход измерителя 1 рассогласованияуправляющего воздействия, совершенно идентичного тому, которое использовалось в предыдущем цикле. Одновременно происходитпереключение переключателей 5 и 8 и сменарежимов в блоках 6 и 7 записи - воспроизведения информации.Теперь на втором входе сумматора 4 име.ется сигнал, характеризующий процесс управления объектом регулирования на предыдущемцикле.В связи с тем, что на каждом нОВОм цикле объект регулирования оказывается в одикаковых внешних физических условиях, воз.мущающее,воздействие в объекте регулирова.ния протекает во времени практически так же,как и возмущающее воздействие на первомцикле, Поскольку информация о процессе регулирования на первом цикле используетсяна втором цикле, динамический диапазон выходных сигналов измерителя рассогласованияуменынается. Так как коэффициент регулирования в системе остался тем же, точность регулирования на втором цикле оказывается выОдновременно с вышеописанным процессомрегулирования на втором цикле снова происходит зались процесса регулирования с выходасумматора 4, но теперь уже в блоке 6 записи -воспроизведения информапии. Эта информациябудет использоваться в третьем цикле и такдалее.Таким Образом, от цикла к циклу происходит улучшение точности регулирования засчет использования набранного системой "опы.та" регулирования в предыдущих циклах.При использовании такой системы регулирования с другим объектом регулирования, гдеповторяющиеся возмущающие воздействия протекают во времени по другому закону, никаких изменений в системе не требуется. Благо.723510 20 ЦНИ И П И Заказ 925/12 дписно атент", г. Ужгород, ул. Проектная лиал даря наличию блоков записи в воспроизведен информации, система как бы "приспосаблива"ется к тому характеру повторяющихся воз.мущений, который имеет место в новом объекте регулирования, и становится, в известном Б смысле, универсальной.Использование новых элементов - сумматора, двухпозиционных переключателей, блоков записи - воспроизведения информации и таймер. ного устройства в циклическом режиме с повторяющимися возмущениями выгодно отличает предлагаемую следящую систему от извест. ной более высокой точность регулирования, улучшающейся от цикла к циклу. В то же время "приспосабливающиеся" функции, при.обретенные системой, позволяю-, устранить необходимость разработки следящих систем частного применения с программным противодействием повторяющимся возмущениям. Формула изобретения Система автоматического регулирования, содержащая измеритель рассогласования, выход25 которого через усилитель подключен ко входу сглаживающего фильтра, объект регулирования, вход которого подсоединен к выходу исполнительного устройства, датчик обратной связи, связанный с объектом регулирования, программное устройство, при этом входы измерителярассогласования подключены к выходам прог.раммного устройства и датчика обратной связи, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения точности регулирования в цикличес.ком режиме с повторяющимся характером возмущений, система содержит сумматор, два двух.позиционных переключателя, два блока эаписи -воспроизведения информации и таймерное устройство, при этом входы сумматора подключены к выходам первого двухпозиционногопереключателя и сглаживающего фильтра, а выход - ко входам исполнительного устройстваи второго двухпозиционного переключателя,выходы которого подсоединены ко входам блоков записи воспроизведения информации, выходы блоков записи - воспроизведения информации связаны с входами первого двухпозиционного переключатедя, а выходы таймерного устройства подключены к управляющим входамдвухпоэиционных переключателей и блоков записи-воспроизведения информации,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Теория автоматического регулированияпод ред. Солодовникова В. В. М., Машиностроение, кн. 1, 1967, с, 54.2. Ьакут П. А. и др, Вопросы статистическойтеории радиолокации. М., "Сов. радио", 1964,т. 2, с. 7, (прототип).