Система оптимального управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 220679 (2) 2784595/18-24 (51)М КЛ Союз Советских Социалистических Республикс присоединением заявки Йо,С 05 В 13/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Н. Игнатенко и Н. В. Кондрашова вский ордена Ленина полите ни 50-летия Великой Октябр революции(54) СИ ТИМАЛЬНОГО УП ИЯ ится к системам шифратор, выход которого соегинен вления химико- с первым входом блока. управленияцессами и аппа- моделью, и первыми входами элеменми станками 5 тов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами9618721 из- инвертора, а выходы - с соответстьного управле-. вующими входамю триггера, объект, оры, ключи, выход которого подключен ко второму тели, нелиней- О входу блока управления моделью, умматор, ин- выхода которого соединены с соответ- впадения, одновиб- ствующими входами модели объекта, схему сброса Щи 2. . и выходами последовательно соединенстемах реализуется ных первого и второго Функциональных управления как преобразователей, релейный блок, изменяющихся вовход которого соединен с выходом воздействий, и Фор- второГо Функционального преобразовае воздействия на теля, а выход - со входом инвертора формации о состоя- и третьим входом модели объекта, исключает их приме- выходдешифратора соединен со входом ации процессов с 2 О генератора тактовых импульсов, втоанспортным запаз- рым входом перезаписи кода и первым натах объекта). :входом второго счетчика, второй й к предлагаемой вход которого подключен ко второму ности является входу первого счетчикатретий вХод го управления, которого подключен к выходу блока к, последователь- перезаписи кода и входу задатчика, рой счетчик, блок- выход которого соединен со вторым первый счетчик, входом первого Функционального преторого подключен образователя, третий вход которого импульсов, и де- ЗО соединен с выходом модели объекта 3 относо упрами проОрежущи авт.св птимал Фиксат усили ели, с Изобретениеавтоматическогтехнологическиратами, металли тедеПО ОснОВнОМУ,вестны системы Ония, содержащиесхемы сравнения,ные преобразоватверторы, схемы соратор, триггер иВ указанных сиоптимальный законпостоянных, так ивремени задающихмируются управлякщиоснове текущей иннии объекта, чтонение для оптимизпоследействием (трдыванием в коордиНаиболее близкопо технической сущсистема оптимальносодержащая задатчино соединенные втоперезаписи кода ик первому входу когенератор тактовых Опубликовано 2304,81, Бюллетень М 15 Дата опубликования описания 2 304,81Однако известная система не обес- не работают все блоки за исключениемпечивает требуемой статической и ди-. счетчика 21 и функционального преобнамической точности при наличии раэователя 22).чистого временного запаздывания в В дальнейшем при работе объектакоординатах объекта. функциональный преобразователь 22Цель изобретения - повышение точ-формирует упрежденные значения коорности системы оптимального управле- динаты х 4(1) объекта 9 на времяния. по сравнению с их текущими значенияПоставленная цель достигается ми. Сигнал, появляющийся на выходетем, что в системе установлены ключ, дешифратора 4, фиксирует конец интретий счетчик третий функциональ- тервала времени работы "быстрой" моР 10ный преобразователь и второй дешиф- дели 10 объекта и посредством блокаратор, причем выход триггера соединен 8 управления моделью устанавливаетсо входом объекта через ключ, второй нулевые начальные условия на функвход которого через второй дешифратор циональных преобразователях .12 и 11,подключен к выходу второго счетчика, а также соответствующие начальныевторой выход объекта соединен с тре условия на динамические звенья 19 итьим входом блока управления моделью 20 модели, которые определяются течерез третий функциональный преобра- кущим состоянием динамического звезователь, второй вход которого соеди- на 17 н функционального преобразованен со вторым входом задатчика, чет- теля 22. Одновременно с этим сигналвертым входом первого счетчика, тре с выхода дешифратора 4 прерываеттьим входом второго счетчика и выхо- поступление тактовых импульсов отдом третьего счетчика. генератора 5 тактовых импульсов вНа чертеже приведена блок-схема счетчик 1, а блок 3 перезаписи кодапредлагаемой системы. переносит код счетчика 2, укороченСистема содержит первый и второй 25 ный на один такт в счетчик 1, и просчетчики 1 и 2, блок 3 перезаписи цесс решения повторяется на укорокода, первый дешифратор 4, генератор ченном на один такт интервале време 5 тактовых импульсов, первый и вто- ни,рой элементы И б и 7, блок 8 управ- Функциональный преобразователь 22,ления моделью, объект 9, модель 10 З 0 выполненный на операционном усилитеобъекта, первый и второй функциональ- ле, представляет собой динамическоеные преобразователи 11 и 12, релей- звено, структурно повторяющее функциный блок 13, инвертор 14, триггер 15, ональное звено 18 объекта, но беззадатчик 16, динамические звенья 17 запаздывания Я . Функциональные преи 18 объекта, динамические звенья образователи 1 и 12 представляют19 и 20 модели, третий счетчик 21, собой выполненные на операционныхтретий функциональный преобразова- Усилителях динамические звенья пертель 22, второй дешифратор 23, ключ вого порядка, структурйо повторяющие24, блок 25 формирования интервалов объект 9 без учета запаздывания ивремени, блок 26 формирования сигна- работающие в ускоренном, по отношела управления, вход 27 записи кода 40 нию к объекту 9, времени, Преобразоинтервала оптимизации на интервале ватели 11 и 12 релейный блок 13 и0, Т, вход 28 записи кода значения инвертор 14 реализуют оптимальныйвременй запаздывания 0, вход 29 запи- алгоритм управления объектом данноси заданной программной функции Г, го класса следующий из принципа макСистема работает следующим образом.45 симума.В счетчик 2, работающий на вычита- Оптимальные воздействия на объектнии от импульсов дешифратора 4, по 9 формируются посредством логическихвходу 27 записи кода, заносится чис- элементов б и 7, триггера 15 .в моло, соответствующее длине фиксирован- мент окончания очередного интерваланого интервала 10, Т 1, которое умень работы "быстрой" модели, т.е. в мошается посредством счетчика 21 на ве- мент появления сигнала на выходе деличину запаздывания 0,. Подобным обра- шифратора 4, и поддерживается такозом такое же число заносится в счет- вым до окончания следующего за нимчик 1, работающий на вычитание от интервала решения.генератора 5 тактовых импульсов. Од- Передача управления на объект 9новременно с этим происходит сдвиг от триггера 15 осуществляется пона величину времени запаздывания 0 средством ключа 24, который управлязначения функции Г(й) в задатчике .ется дешифратором 23 нуля и отключа 16 н упреждается координата хл(й) в ет управление от объекта 9 в конечфункциональном преобразователе 22 ный момент времени.на величину, 0. преобразованием началь" 60 Управляемый задатчик 16 многократной Функции Я для переменной но .генерирует сигнал Г, соответствуюхобъекта, заданной на отрезке щий программной Функции 1(с), вводивремени 0, т). (Если для этого тре-мой по входу 29, на интервале решебуется время, то оно является подго- ния "быстрой" модели который опретовительным для всей системы, т.е. 65 деляется блоком 3 перезаписи.824140 Формула изобретения Составитель Ю.Гладк дактор А.Шишкина Техред е. Гаврилешкоектор М.Шарош дписное Помитета СССРткрытийнаб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Оптимальное программное управление объектом с последействием может быть обеспечено,.начиная с момента времени Ч и до конца иитервала Т.Предлагаемое устройство .позволяет осуществить непосредственное, без предварительного расчета, оптимальное управление объектом второго порядка с .последействием .при произвольном задании программы движения, по,высить статическую и динамическую точность отработки задающих воздей, ствий в среднем на 20, исключить воэможность автоколебаний в установившемся режиме. Система оптимального управления по авт.св. 9618721, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше сия точности системы, в ней установлены ключ, третий счетчик третий Заказ 2108/68 Тираж .94 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсФункциональный преобразователь и второй дешифратор, причем выход триггера соединен со входом объекта черезключ, второй вход которого черезвторой дешифратор подключен к выходувторого счетчика, втсрой выход объекта соединен с третьим входом блокауправления моделью через третий Функциональный преобразователь, второйвход которого соединен со вторымвходом задатчика, четвертым входомпервого счетчика, третьим входом второго счетчика и выходом третьегосчетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9341013 кл. 6 05 В 17/02, 1973.2; Авторское свидетельство СССР9171671, кл. 6 06 6 7/96, 20;11.62.3. Авторское свидетельство СССР9618721, кл. 6 05 В 13/02, 1602.761 прототип)