Способ экстремального регулирования инерционных объектов с транспортным запаздыванием

СОЮЗ СОЮЕТОФВЮИЛЮЪФЮйРЕСПУБЛИК ЭЩВ О 05 В 13/00 ЕТЕНИ, кл, С 05 В идетельство СССР11/14, 1970. Системы зкст- , М., "Наука" тотип) . ЕМАЛЬНОГО РЕЫХ ОБЬЕКТОВ С АНИЕИ, основансигиала вход"ствия на объектЮЩЭУСТЗИННЫЙ КОМИТЕТю ива Фюзи и 2. Раетригин Л.А.ремального управления1974, с. 587-588 (пр(54)(57) СПОСОБ ЭКСТРГУЛИРОВАНИЯ ИНЕРЦИОННТРАНСПОРТНЫМ ЗАПАЗДЫВный на формированииного шагового воздей определении и запоминании сигнала производной выходного воздействия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения быстродействия, сигнал производной выходного воздействия задерживают на время транспортного запаздывания объекта, формируют сигнал управляющего воздействия, ограничивают его до нуля и в момент поступления сигнала производной вы-, ходного воздействия формируют управляющий сигнап, полярность которого совпадает с.полярностью сигнала производной, а в случае равенства нулю сигнала производной сохраняютполярность управляющего сигнала.1 112Изобретение относится к автомати ческой оптимизации объектов, обладающих инерционностью при наличии транспортного запаздывания.Известен способ поиска в объектах с помощью управляющего сигнала, сформированного иэ старшей и промежуточных производных выхода объекта, при быстром релейном движении исполнительного органа Я .Недостатком этого способа является значительное рыскание входного параметра и большие потери на поиск, причиной которых является то, что после реверса исполнительного органа (ИО) за цремя транспортного запаздывания происходит смещение ИО, не несущее полезной информации и вредно отражающееся на качестве регулирования.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является способ, основаяный на формировании сигнала входного шагового воздействия на объект определении и запо 7минании сигнала производной выходного воздействия 12 . 5601 2На фиг. 2 обозначены: б и 7 экстремальные характеристики,х - регулирующее воздействие, у - регулиФруемая величина, у - скорость регулируемой величины,1 - время, хзначение регулирующего воздействия,лсоответствующее максимуму у, с 9 -транспортное запаздывание объектарегулирования.Способ осуществляется следующимобразом,Пусть в объекте 1-го порядка вмомент й = О, при х =Мцхф произошло смещение входа на +Ах, т.е,15 х = х + 6 х, Предположим, что винтервале - с 1 О не было смещенияи других возмущений системы (дрейфа). Поскольку имеется транспортноезапаздывание 1, то переходной про 20 цесс у = уй)-у при Ос 1 а спроисходит во времени по кривой О А, определяемой ступенькой ОМ 1, В моментфГ переходной процесс начинается по3кривой ОА 1, определяемой ступень 25 кой ОИ. Скорость у переходногопроцесса определяется кривой 7 нафиг, 23.На участке а 1 а при ОЙ скорость постепенно убывает, в моментнаблюдается положительныйскачок аа и затем снова убываетпо кРивой аа 4.Если величина 01 М идостаточно велики, то уменьшение скоростипревосходит зону нечувствительности35сигнум-реле и происходит реверсУисполнительного механизма. Этот реверс является ложным, так как смещение исполнительного механизма от.х = х к х = х приближает системук максимуму, что отражается положительным импульсом аа на графикескорости. Для исключейия ложныхимпульсов при правильных смещенияхисполнительного механизма необходимо сделать участок аа нерабочим,45что достигается путем отключениясигнум-реле на участке ааО 5 Недостатками известного способаявляются низкие качество .Регулирования и быстродействие,Цель изобретения - повышение качества регулирования и быстродействия поиска экстремума,Поставленная цель достигаетсятем, что сигнал производной выходного воздействия задерживают на время транспортного запаздывания объекта, формируют сигнал управляющего.воздействия, ограничивают его до нуля и. и момент поступления сигналапроизводной выходного воздействияфбрь 1 ируют управляющий сигнал, полярность которого совпадает с полярностью сигнала производной, а в случае равенства нулю сигнала производной сохраняют полярность управляющего сигнала. На фиг. 1 представлена блок-схемасистемы, реализующей предлагаемыйспособ экстремального регулирования; на фиг. 2 - графики, иллюстрирующие предлагаемый способ,Система содержит инерционныйобъект 1, устройство 2 формированиясигнала управления, сигнум-реле 3,исполнительный механизм 4, регулирующий орган ф 5. Отключение на время выдержки сигнум-реле ь, должно начинаться в момент очередного шага и заканчиваться несколько раньше точки о, т.е. ьс.с ь 5 . При этих условиях сигнум-реле реагирует только на положительный сигнал производной, выз- ванный шаговым смещением входа, Аналогично для исключения ложных положительных импульсов при удалении пробного шага от экстремума так1125601 авхода должен сопровождаться взводомсигнум-реле.В присутствии случайных помехполезный сигнал может искажаться,что приводит к ложным смещениям входа. Влияние помех усиливается приповышении порядка используемой производной, поскольку при этом дифференцировании усиливается влияние1 О высокочастотных шумов. Для уменьшения влияния случайных помех может,быть использован принцип накопленияполезного сигнала, В данном случаеэтот принцип может быть реализованв следующем виде: входная координата смещается на + Ьх, затем послепрохождения времени запаздываниялЯи времени включения сигнум-релет.е. по истечении промежутка времел л л 12 О ни ьр =+ ь , пРоизводитсЯ смещение х; по .йстечении времени српроизводится смещение + 6 х и т.д.Количество смещенйй тем больше, чембольше уровень помех.25 3же необходима блокировка сигнуьреле,Если величина импульса старшейпроизводной окажет ся меньше зонынечувствительности сигнум-реле,что может иметь место при работев зоне экстремума, в окрестностяхточек перегиба. ветвей экстремальнойхарактеристики при незначительныхшагах входа. Для не прекращенияпоиска целесообразно при несрабатывании сигнум-реле ввести смещениевхода. в том же направлении, как и вшаге, не вызвавшем срабатываниясигнум-реле, Это смещение должнопоследовать после протекания времени запаздывания 11 и заданного времени подключения сигнум-реле с.Значит для уменьшения помех целесообразно блокировку сигнум-релес делать возможно более близкойк времени чистого запаздывания ь,Однако в этом случае возникаетопасность потери информации, связанная с неточной оценкой временизапаздывания или возможным его изменением в процессе работы, можеттакже сыграть свою роль и вариацияпараметров устройства задержкисигнум-реле. Если из-за этих причин30окажется, что с ъ 2, то в моментсрпрохождения информационного импульса сигнум-реле окажется заблокированным, и система экстремальногорегулирования не отработает рабочего шага входа,Для уменьшения этого неудобстваоказывается полезным подача не одного смещения входа, а несколькихсмещений: эти смещения будут меньшими по величине и должны укладываться в заданное время подключениясигнум-реле. При этом первый шаг При смещениях + Ьх и - л 1 в телечениивремени ь производится инсртегрирование сформированного сигнала выхода: все интегралы сформированного сигнала выхода при + Ьх суммируются с одним знаком, а все интегралы при - х - противоположньп эти обе суммы от поисковых шагов складываются, и по ним определяется смещение очередного рабочего шага. Поскольку помеха случайна, а сигнал регулярный, с увеличением числа смещений вероятность правильного рабочего шага возрастает.Применение предлагаемого способа позволяет повысить быстродействие отыскания: экстремума и уменьшить потери на рыскание,1125601 Составитель Ю, ГладкоТекред А.Бабииец орректор А. Обручар едактор Р. Ц Заказ 8539/3 Тйраа 84 ВНИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва, Ж1 Подписноственного комитета СССРбретений и открытий -35, Рауюская наб., д. 4/ Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная,