Система управления с координатно-параметрической обратной связью

(21) 3 (22) 1 (46) 3 (72) С ожит диненные первыи собъект управлениявторой вход которходом задатчика,о ок сравнения,оединен с выод - с входами юл.У 44 .в, С.К.К. Емельяно зиков и К союзный н институт диФФер енции выход бчерез соотели с вха ч аторов, выхо ока сравнени ветствующиекот В.И71)ельсани53 оединен ммат ми второгветствующи ерез с менты модульны кий мо- .16,с входами вкоторых но орых усилитеключены к сорвого суммалеи, вых ответств м входам и д второго сум елейного элем ато а вхо улироным и1972,щ а С КООРДИОЙ СВЯьно соеиного элемента ому .входу умнож ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ й"ф 1974 э екции по ского ре е адапти 1, М. МАИ801126927 личаю я с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности системы, она содержит инерционный Аильтр, подключенный входом к выходу реле" а выходом - к втор ителя.112 б 9Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования и предназначено для автома тического управления свободными коле баниями линейных динамических объектов с существенно нестационарными параметрами, меняющимися неконтролируемьж образом в любых ограниченных пределах .Предполагается, что динамика объекта описывается уравнением(1)=сопз 1=0,при любом на-.чальном состоянии и при обеспеченииусловия малой зависимости свойствуправляеых процессов в замкнутоисистеме от параметров объекта регулирования.Известна самонастраивающаясясистема с эталонной моделью, содержащая объект управления, модель объек.та управления, дифференциаторы, усилители, сумматоры, умножителиНедостаткаьи известной схемыявляютсянизкая надежность,сложностьсвязанная с большим числом настраиваемых параметров, неудовлетворительноекачество регулирования при существен"ных изменениях параметров объектазначительная зависимость регулируемой 4 Овеличины от параметров обьекта в переходных процессах.Наиболее близким техническим решением к данному является самонастраивающаяся система, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, первый блок сравнения, объект управления и второй блоксравнения, второй вход которого соединен с выходами задатчика, а выход - 50с входами дифференциаторов, выходамисоединенных через соответствующие первые усилители с входами второго сумматора и через соответствующие фмодульные элементы - с входами вторых 55усилителей выходы которых соединеныс соответствующими входами первогосумматора, выход второго сумматора 27 2соединен с входом релейного элемента,выход которого подключен к второмувходу умножителя, к второму входу первого блока сравнения подключен выходкороектирующего звена, вход которогосоединен с выходом объекта управления (2,Недостатками известного регулятора являются невысокая помехоустойчивость, наличие высокочастотных разрывов сигнала управления, высокая чувствительность к неидеальностям вреализации элементов системы.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, грубости к реализации элементов системы управления,обеспечение непрерывности сигнала управления и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем,что в системусодержащую последовательно соединенные первый сумматор,умножитель, объект управления иблок сравнения, второй вход которогосоединен с выходом задатчика, а выходс входами дифференциаторов, выходькоторых и выход блока сравнения соединены через соответствующие первыеусилители с входами второго сумматораи через соответствующие модульныеэлементы - с входами втсрых усилителей, выходы которых соединены ссоответствующими входами первогосумматора, выход второго сумматорасоединен с входом релейного элемента, введен инерционный фильтр, подключенный входом к выходу релейногоэлемента, а выходом - к второму входу умножителя,Нэ фиг.1 дана схема, поясняющаяпредложенную систему на фиг.2схема автоматического управления,На фиг,1 приняты следующие обозначения: 1 - объект управления,2 - задэтчик с выходным сигналом(Ф) гО, 3 - регулятор контура координатной обратной связи (КОС),формирующий управление О-,),ц - задатчик координатно-параметрическойобратной связи (КУОС) с выходнымсигналом и., 5 - регулятор контураКПОС, формирующий сигнал л(1.При замыкании объекта управленияобратной связью регулятором 3 получается известная обобщенная схема системыс элементами,",-3, При изменении параметров объекта неконтролируемым образом в пп:роких пределах такая схемане решает задачи управления, Введемконтур координатно-параметрической3 1126 обратной связи (КПОС), предназначенный для изменения в процессе управления закона КОС путем организации его надлежащей зависимости от сигнала (Ц,Для построения такого контура регулирования на решениях системы выбором задатчика 4 определяется некоторая Функция хз,1. Выбор вида задатчика 4 и его параметров определяется совокупностью требований, 10 предъявляеььк к качеству регулирования. При этих условиях рассогласование 6 (И: х (3 - х (+ характеризует отклонение Фактического поведения замкнутой системы от требуемого 5 Регулятор КПОСпредназначен для сведения к нулю. рас,.огласования Ь (Ц,На Фиг.2 обозначены вторые усилители 6, 62, 6, модульные элементы72 ф 7 пдифференциаторы 8, 8, 20 Зп ,первые усилители 9, 9 , 9 ,пергф вый сумматор 10, второй сумматор 11, релейный элемент 12, инерционный Фильтр 13, умножитель 14. блок сравнения 15.25Предлагаемая система автоматического управления работает следующим образом.Сигнал у(Ц,с задатчика 2 сравнивается с сигналом у(1 с выхода объекта управления 1 в блоке сравнения 15. Полученный сигнал поступает непосредственно на вход первого модульного элемента а на входы других модульных элементов 7 , 77- через дифференциаторы соответствующих порядков 8 , 8 . 8 1.Сиг 2нал с выхода блока сравнения 15 и сигналы с выходов дифференциаторов 8, 8 ,. 9 через соответствующие первые усилители 9, 9 9подаются на входы второго сумматора 11, полученная на выходе второго сумма 927 4тора 11 линейная комбинация сигналаошибки и ее (р)-й производной является ошибкой контура КПОС 6(11она последовательно подается на входрелейного элемента 12, а затем с еговыхода - на вход инерционного фильтра13, выход которого р.(Ц являетсянепрерывным сглаженным сигналом, поступающим на второй вход умножителя14, выходы модульных элементов 7,72,7 преобразуются на соответствующихвторых усилителях 6 ф 6 , 6 ф выходы которых суммируются на первомсумматоре -10. Полученная на его выходе линейная комбинация модулейкоординаты ошибки и ее производныхподается на первый вход умножителя14, в результате умножения этойлинейной комбинации на сигнал р. И 1получается сигнал управления 0(который подается на вход объектауправления 1. Контур координатнопараметрической обратной связиобразуется усилителями 9сумматором 11, релейным элементом12, инерционным Фильтром 13. Наличие этого контура предопределяетиспользование в контуре КОС модульных элементов 7, 7 7 и умножителя 14,1 Технико-экономический эффект предлагаемой системы автоматического управления заключается в том, что она обладает более высокой помехоустойчивостЬю, что достигается использованием инерционного Фильтра в контуре КПОС, большей надежностью и грубостью к реализации элементов системы, обеспечивают более высокое качество регулирования за счет орга. низации непрерывных управляющих воздействий на объект регулирования.1"Латен г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аз 8691/36 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва,ЪТираж 841 Понного комитета СССРтений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5