Система автоматического управления двухсвязным объектом

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХСПУБЛИК 4(51) С 05 В 11/ ГОС ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авиац никид(54). (57) С УПРАВЛЕНИЯ содержащая ненные пер блок сравн первый лог тегратор и ненные вто ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Уфимский ордена Ленинаный институт им. Серго Орджо(56) Воронов А.А. Основы теории атоматического регулирования. М.-ЛЭнергия, 1970, ч.111, с.212-222,рис.8.2.Авторское свидетельство СССРЮф 535713, кл. Н 02-Р 13/18, 1975Авторское свидетельство СССРУ 1010596, кл. СВ 11/32, 1978 СТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО ДВУХСВЯЗНЬМ ОБЪЕКТОМ, последовательно соедиый эадатчик, первый ния, первое сигнум-реле, ческий блок и первый инпоследовательно соедиой задатчик, второй блок сравнения, второе сигнум"реле, вто"рой логический блок и второй интегратор, соединенный выходом с вторым входом объекта, первым входомсоединенного с выходом первого интегратора, а выходами - с вторымивходами соответственно первого ивторого блоков сравнения, выход первого сигнум-реле соединен с вторымвходом второго логического блока,а выход второго сигнум"реле соединен с вторым входом первого логического блока, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повьвениябыстродействия системы, в ней второй и третий входы первого логического блока соединены соответственнос вторым входом первого интегратора и третьим входом второго логического блока соединенного вторым итретьим выходами соответственно свторым входом второго интегратора.и третьим входом первого логического блока.Изобретение относится к системам управления двухснязными объектами, н кохорых первый нходной сигнал воз- действует на сумму, а второй входной сигнал - на разность выходных 5 координат объекта, и может быть применен в установках многозонного нагрева, многокамерных печах, в двух- двигательных электропринодах и т.д.Целью изобретения является повы О шение быстродействия сщ.темы.На фиг, представлена структурная схема системы; на фиг.2 - структурная схема двухсвязного объекта; на фиг.З " графики статических характериетик двухсвяцного объекта.Система содержит двухсвязный объект 1, нагрузки 2 и 3, регулятор 4 амплитуды, регулятор 5 скважности, ключи 6 и 7, элемент НЕ 8, первый 9 20. и второй 10 блоки сравнения, первое и второе сигнум-реле 11 и 12 элементы НЕ 13 и 14, элементы И 5-18, первый и второй интеграторы 19 и 20, первый и. второй задатчики 21 и 22, 25 первый и второй логические блоки 23 и 24, с 1 - среднее значение величины первой выходной координаты двухсвяэного объекта 1; Ог - среднее значение величины второй вьпсод ной координаты двухснязного объекта 1; " - вьпсодной сигнал интегратора 19, воздействующий на сумму вьпсодных координат (1 и .1 гф, 12 - ны ходной сигнал интегратора 20, воздействующий на разность (соотношение ) выходных координат .1 и Ог,первый и второй входные сигналы соответственно первого и второго, логических, блоков 23 и 24; 40 х , хг " выходные сигналы первого и второго сигнум-релеи 12;Яг- сигналы ошибок регулирования (отклонений ), т.е. выходные сиг" налы блоков 9 и 1 О сравнения. 45В состав первого логического блока 23 входят элементы НЕ 13, элементы И 15 и 16, В состав второго логического блока 24 входят элементы НЕ 14 и элементы И 17 и 18. В состав 50 двухсвязного объекта 1 входят регуляторы амплитуды " и скважиости 4 и 5,ключи 6 и 7, нагрузки 2 и 3, элемент НЕ 8.Система работает следующим обрезом.На первые входы блоков 9 и 1 О сравнения поступают сигналы с вмходов эадатчикон 21 и 22, а на вторые входы " выходные координатыО и Ог двухснязного объекта 1, Навыходах блоков сравнений 9 и 1 О,формируются сигналы Е, г отклонений выходных координат 01, Ог отныходных сигналов задатчиков 21и 22. Выходные сигналы Е, Е блоков9 и 10 сравнения поступают ца входысигнум-реле 11 и 1 2, на выходе которых формируются сигналы х, хг, соответствующие знакам сигналов Я, Ег .Выходные сигналы х х сигнум-реле11 и 12 поступают йа входы логических блоков 23 и 24, на первом и.втором выходах которых формируются сигналы 7 2 , 2, 2+, которые поступают на соответствующие вхолыинтеграторов 19 и 20, На третьемвыходе первого логического блока 23,формируется выходной сигнал О,который поступает на третий нхрдлогического блока 24, На третьемвыходе второго логического блока 24формируется выходной сигнал Окоторый поступает. на третий входлогического блока 23. На выходахинтеграторов 19 и 20 формируютсясигналы 9 9 , которые поступаютна входы двухсвязного объекта 1.В качестве регулятора амплитуды 4может быть использован любой регулятор напряжения, например, регулируемый источник питания, а регулятор скважности строится на любойиэ иэвестньм схем. Ключи 6 и 7управляются от регулятора скважнос,ти 5 таким образом, что в любоймомент нремени включен лишь одиниэ них При изменении скважности ( относительной длительности за период ) работы ключей 6 и 7 происходит строго пропорциональное изменение соот" ношения средних значений величин выходных координат О Ог нагрузок 2 и 3 ( так как среднее значение им пульснрй величины пропорционально ее относительной. длительности за цикл переключения ). Вид семейства статических характеристик двухснязного объекта 1 показан на фиг.З.Специфической особенностью двухсвязных объектов такого типа является наличие естестненньм перекрестных связей внутри самого объекта,(фиг.1 пунктирные стрелки .158973 4но соответствующем изменению комбинаций выходных сигналов х х , интеграторов 19 и 20, и которая приводит кнаправленному движению выходных коор динат О,; О двухсвязного объекта 1 квыходным сигналам эадатчиков 21 и 22,Информация о направлении изменениявыходных сигналовинтеграторов19 и 20 получается путем непрерывного О определения знаков сигналов отклонений и ЙЬ 1 яп с 1 и 81 фп Еу ) спомощью сигнум-реле 11 и 12 и логического анализа полученных данных с по 1мощью логических блоков 23 и 24.15 В таблице показано определениерационального направления изменениявыходных сигналов чинтеграто"ров 19 и 20 и необходимо для этогосостояния логических блоков 23 и 24 Ю .на основании значений а 1 Вп Е ив 3.р Е. Алгоритм функционированиялогических блоков 23 и 24, управляю.. щнх работой интеграторов 9 и 20,следующий двухсвязного объекта 1, которая эак- ф 5 лючается в изменении комбинации выходных сигналов 2,Е, 2 ю Е . логических блоков 23 н 24, одноэначююйЕе ЕюеаЮЮюююФюЮФ е в 2:- х, 2= х, 2 =х л х хугЛогические сигналы Знаки отклонений Состояниесистемы Выходные сигналы интеграторов19 и 20 эопэЧп Е,Входные Выходные Х, Х 2 ЕЕЕ,Е т,т, аеюимею 44 ююе 1 в О О0 1 0 0 Убываю- сопвйщие Возрастающие сопэЙ О 1 0 О О .+ 11 1 0 0 0 Возрас- сопвйтакнцие+ 1 О О 0 1 0сопвй Убываю- щие ав Ф а ЮаФПо укаэанному алгоритму работают Флогические элементы 13-16, 7 и 18входящие.в состав логических блоков23 и 24 (фиг,1) . Выходные сигналы 2, 2, 2 э, 2 И логических блоков 23 и 24 принимают значения 0 и 1 в двоичном алфа-.вите и преобразуются в непрерыв" 3 1Наличие перекрестных связей двух- связного объекта 1 внешне проявляется в том, что изменение любого из выходных сигналов у у интеграторов 19 и 20 приводит к одновременному изменению обеих выходных координат О и О двухсвяэного объекта 1, которые изменяются в равной пропорции.,Разница заключается в том, что при изменении сигнала у изменение координат 0и 0 происходит в противоположных инверсно) направлениях, а при изменении сигнала изменение координат О и 0 .происходит в одном направлении.Управление двухсвяэным объектом 1 в системе реализуется по логическому закону управления с помощью логических блоков 23 и 24, содержащих элементы НЕ 13 и 14.и элементы И 15-18.Формирование логического закона управления основано на дискретной дифференциации оценки состояния нце управляющие сигналы иисполиительньви элементами в виде интеграторов 19 и 20, имеющих прямые .и иивертирующие входы; При нулевыхуровнях сигналов на обоих входахинтеграторов 9 и 20 последниеблагодаря запоминающим свойствамформируют выходные сигналы , илификсированного уровня.1158973 чего состояние системы в соответствии с таблицой изменяется таким образом, что она .начинает работать в режиме переключений, стабилизируя достигнутую величину координаты 0 и приближаясь к заданной величине координаты 0.При достижении координатами 0 и О заданных значений они продолжа" ют пульсировать с высокой частотой и малой амплитудой в пределах до" пустимой ошибки регулирования системы,При отклонении выходньм коорди" нат О, и О двухсвяэного объекта 1 от выходных сигналов задатчиков 21 и 22 система оказывается в одном иа четырех состояний см.таблицу )., В результате этого происходит изменение одного из сигналов у 1 или у) йнтеграторов 19 и 20 по пропорционально"интегральному закону вплоть до момента достижения одной из выходных координат, напри" мер 0, заданной величины, после й Фиг Гладко Составите лош ехое Тираж 863 венного комитета ССС ретений и открытий Ж, Раушская наб. Патент", г.ужгород, ул.Проектна филиал Редактор М.НедолуженкоЗаказ 3586/46ВНИИПИ Государспо делам иэо113035, Москва,обрек тор М. МаксимишинецПодписное