Система управления

,.ЯО,10924 Ш 605 В 1 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Бесекерский В.А.Динамический синтез систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1979, с,108.2. Авторское свидетельство СССР В 705417, кл.С 05 В 11/00, 1979 (прототил 1(54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ по авт.св. В 705417, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения качества управления, она содержит коммутирующий блок, первый и второйвыходы которого соединены соответственно с первым и третьим входамиблока интегрального регулирования,вход - с выходом блока сравнения, ауправляющий вход - с первым выходомблока контроля сигнала ошибки.30 вию55с 41 Е 1д, С 1 )При выполнении даноого условиясистема реализует пропорционально1092Изобретение относится к системамавтоматического управления и можетбыть использовано в различных отраслях промышленности,Известна система автоматического5управления, содержащая объект управления, устройство сравнения, сумма-.тор и параллельно подключенные усилитель и интегратор, реализующая пропорционально-интегральный закон уп 10равления Г 13,Недостатком системы является то,что в ней не учитывается скоростьизменения ошибки и не производитсяавтоматическая корректировка параметров регулятора.По основному авт.св. 11 705417 известна система, содержащая последовательно соединенные блок пропорционального регулирования первый ключ 20сумматор, исполнительный блок, объект сравнения, выход которого соединен со входами блока интегральногорегулирования, блока диФференцирования, блока умножения и блока контроля сигнала ошибки, первый выход кото -рого соединен с входом блока измене-.ния пропорциональной составляющей иуправляющим входом второго ключа,второй выход - с входом блока изменения интегральной составляющей иуправляющим входом первого ключа,третий выход - с управляющим входомблока контроля знака, первый выходкоторого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей, второй выход - с управляющимвходам первого ключа, а вход - с выходом блока умножения, причем выходблока дифференцирования соединен свходами блока умножения и блока конт 40роля модуля, выход блока измененияпропорциональной составляющей соединен с вторым входом блока пропорционального регулирования, выход блока45изменения интегральной составляющей -со вторым входом блока интегральногорегулирования, выход которого черезвторой ключ соединен со вторым входом блока сумматора 2 3.Система осуществляет управлениепо сигналу ошибки регулирования (Е,определяемой в блоке сравнения. Блокконтроля сигнала ошибки осуществляет анализ значения ошибки по услоинтегральный закон управления. Кроме того, блок контроля модуля осуществ. - . ляет анализ модуля производной ошибки, Если 1 Е 1 )Д , то блок контроля знака в зависимости от знака величины ЕГ отключает пропорциональную составляющую либо изменяет значение ее коэффицента пропорциональности.Если Р 1( д; то из закона управления исключается пропорциональная составляющая и управление осуществляется в интеграпьном режиме. Если Е 1 д , то отключается выход блока интегрального регулирования и управление осуществляется в пропорциональном режиме. Величины Р д , В выбираются в зависимости от свойств объекта управления и требований к системе.Недостатком указанной системы является то, что при переключении в режим пропорционального регулирования 1,при 111 ) д ) в блоке интегарльного регулирования продолжается интегрирование входной переменной, выходной сигнал возрастает и может достигнуть большой величины, что в момент повторного включения блока ключом 9 приведет к резкому ухудшению качества управления или даже потере устойчивости системы.Цель изобретения - повышение качества управления.Поставленная цель достигается тем, что в систему управления, содержащую последовательно соединенные блок пропорционального регулирования, первый ключ, сумматор, исполнительный блок, объект управления, блок сравнения выход которого соединен со входами блока интегрального регулирования, блока пропорционального регулирования, блока дифференцирования, блока умножения и блока контроля сигнала ошибки, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей и управляющим входом второго ключа, второй выход - с входом блока изменения интегральной составляющей и управляющим входом первого ключа, а третий выход - с управляющим входом первого ключа, а третий выход - с управляющим входом блока контроля знака, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей, второй выход - с управляющим входом первогоключа, а выход - с выходом блока умножения, причем выход блока диффе ренцирования соединен с входами блока умножения и блока контроля модуля, выход блока изменения пропорциональ 5 ной составляющей соединен со вторым входом блока пропорционального регулирования, выход блока изменения интегральной составляющей - со вторым входом блока интегрального регулирования, выход которого через второй ключ соединен со вторым входом блока сумматора, дополнительно включен коммутирующий блок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и третьим входами блока интегрального регулирования, вход - с выходом блока сравнения, а управляющий вход - с первым выходом блока контроля сигнала ошибки.На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы управления.Система содержит объект управления 1, исполнительный блок 2, блок сравнения 3, блоки пропорционального 4 и интегрального 5 регулирования, сумматор 6, первый ключ 7, блок изменения пропорциональной составляющей 8, второй ключ 9, блок изменения интегральной составляющей 10, блоки дифференцирования 11 и умножения 12, блоки контроля сигнала ошибки 13, модуля 14, знака 15, а также коммутирующий блок 16.В предлагаемой системе управления последовательно соединен блок пропорционального регулирования 4, первый ключ 7, сумматор 6, исполнительный блок 2, объект управления 1, блок сравнения 3, выход которого40 соединен с входом блока пропорционального регулирования 4 и через коммутирующий блок 16 - со входом блока интегрального регулирования 5, входами блока дифференцирования 11, блока 45 умножения 12 и блока контроля сигнала ошибки 13, первый выход которого соединен со входом блока изменения пропорциональной составляюшей 8, управляющими входами второго ключа 0 9 и коммутирующего блока 6, второй выход - с входом блока изменения интегральной составляющей 1 О и.управляющим входом первого ключа 7, а третий выход - с управляющим входом у блока контроля знака 15, первый выход которого соединен с входом блока изменения пропорциональной составляющей 8, второй выход - с управляющимвходом первого ключа 7, а,вход -с выходом блока умножения 12. Выход фблока дифференцирования 11 соединенс входами блока умножения 2 и бло"ка контроля модуля 4, выход блокаизменения пропорциональной составляющей 8 соединен со вторым входомблока пропорционального регулирования 4, выход блока изменения интегральной составляющей 10 - со вторымвходом блока интегрального регулирования 5, выход которого черезвторой ключ 9 соединен со вторымвходом сумматора 6, второй выходкоммутирующего блока 6 соединенс третьим входом блока интегрального регулирования 5.Система работает следующим образом.В блоке 3 сравнения определяетсяошибка регулирования, По сигналуошибки формируются две составляющиеуправляющего сигнала: 0 = Кп Епропорциональная, формируемая блоком4; О = К д 1 - интегральная, форми;руемая блбком 5. Суммируясь в сумма,торе 6, управляющий сигнал подается1на объект управления 1 через исполнительный блок 2. Блок 13 осуществляет анализ ошибки, Если Р ( с 1"1то ключом 7 отключается пропорциональная составляющая и управлениеосуществляется в интегральном режиме, Если 1 Е ) д"2 , то выход блокаинтегрального регулирования отключа-,ется ключом 9, а вход - коммутирующим блоком 16, Кроме того, изкоммутирующего блока 16 поступаетсигнал для сброса информации блокаинтегрального регулирования и регулирование осуществляется в пропорциональном режиме,1При выполнении условия 1 1)анализируется модуль производной ошибки блоком 14 . При 1 Е ) йблок в зависимости от знака величиныЕ бопределяемой при помощи блоков11 и 12;отключает пропорциональнуюсоставляющую (знак минус ),либо устанавливает значение коэффициента Кяравное К и знак плюс , причем Кп ) КпЗначения коэффициентов Кп, К и ф Ки,а также величин д, д 2, Д выбираются в зависимости от свойств объекта управления и требований к системе.Таким образам, в предлагаемой сис"теме управления, принятой эа базоЗаказ 3253/30 Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Рашская наб., д.4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 вый объект, при больших значенияхошибок (1 Е т д ) регулирование осуществляется в пропорциональном режиме, поскольку интегральная составляющая в этом случае приводит к раскачиванию инерционного объекта, а автоматическое изменение коэффициентоврегулирования осуществляется с учетом величины ошибки и скорости ееизменения. При этом при малых зна Очениях ошибки (%1 с д" ) осуществляется регулирование в Интегральном режиме с большим коэф 4 вщиентом настройки.В отличие от базового объекта в предлагаемой системе управления при переключении из режима пропорционального в режим пропорционально- интегрального регулирования ухудшение качества управления не происходит. Система сохраняет устойчивость.Таким образом, введение коммутирующего блока позволяет повысить качество управления.