Система автоматического регулирования

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИД ВТОРСНОМУ СНИДЕТЕЛЬСТВУ с Ф еевЗь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Интегральные системы автоматического управления силовыми установками самолетов. /Под ред. А,А.Иевякова. - М.: Мащиностроение, 983, с. 244. рис, 5.23.Нелинейные корректирующие устройства в системах автоматического управления. /Под ред. 10.И.Топчеева. М.: Мащиностроение, 1971, с. 110. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится й электрическим системам регулирования и может быть использовано для регулирования физических параметров раз" личных объектов. Целью изобретения является повыщение точности регулирования. Система автоматического ре 801265694 гулирования содержит задатчик смещения, два блока деления, три блока умножения, два релейных элемента, два Сумматора, блок ограничения уров ня сигнала, исполнительный орган, объект регулирования, датчик рассогласования, функциональный преобразователь и элемент задержки, Соединенные в соответствии с поставленной задачей указанные узлы позволяют достичь цели, используя эффект нелинейного формирования, который заключается в том, что степень форсирования зависит как от темпа изменения регулируемой координаты, так и от величины ее отклонения от заданного значения, а полярность сигнала управления определяется только сигналом рассогласования. Это позволяет осуществить фильтрацию эа счет увеличения интервала задержки, не вводя дополнительных фазовых искажений при формировании сигнала управления. 2 ил.Изобретение относится к электрическим системам регулирования и может быть иопользовано для регулирования физических параметров различных объектов,Цель изобретения - повышение точности регулирования.На фиг, 1 приведена блок-схемасистемы автоматического регулирования; на фиг. 2 - статическая характеристика блока ограничения уровнясигнала.Система содержит задатчик 1, смещения, первый 2 и второй 3 блокиделения, первый 4 и второй 5 блокиумножения, первый 6 и второй 7 релейные элементы, первый 8 и второй 91сумматоры, блок 10 ограничения уровня сигнала, третий блок 11 умножения,исполнительный орган 12, объект 131регулирования, датчик 14 рассогласования, функциональный преобразователь15, элемент 16 задержки.Система работает следующим образом,Сигнал отклонения замеренного значения регулируемой координаты Х отзаданного значения Х, формируемыйдатчиком 14 рассогласования согласно выражению дХ=Х -Х, через третийблок 11 умножения, где перемножается с переменным коэффициентом усиления, который формируется на выходе блока 10 ограничения уровня сигнала, поступает на исполнительныйорган 12, обеспечивающий изменениерегулируемой координаты объекта 13регулирования в направлении, уменьшающем рассогласование.Цепь формирования переменного коэффициента усиления работает следующим образом..Сигнал рассогласования д Х с датчика 14 рассогласования поступаетна входы релейных элементов 6 и 7,имеющих статические характеристикивидаО при дХ 60 6 11 при дХ )О для релейного элемента 6;)1 при дХ сО,О при Х)Одля релейного элемента 7. Сигнал рассогласования Х поступает также со знаком минус на первый вход сумматора 8, где суммируется с постоян ной величиной Х формируемой задатчиком 1 смещения, подключенным к второму входу первого сумматора 8. Величина смещения Х, выбирается 5 из условия где Б - допустимая величина перерегулирования в системе.Таким образом, на выходе первого сумматора 8 формируется сигнал 10 У(С) =Х -дХ,который поступает на вход делимогопервого блока 2, деления и на входделителя второго блока 3 деления, атакже через элемент 16 задержки навход делителя первого блока 2 деления и вход делимого второго блока 3деления. В результате этого на выходе первого блока 2 деления формируется отношение у(г)гУ(1-) 25 а на выходе второго блока 3 деленияформируется отношение у(-) у(1 ф 30 у(с- )35 После умножения сигнала г на1 сигнал У с выхода первого релейного элемента 6 в первом блоке 4 умноения и умножения г на сигнал У с выхода второго релейного элемента 7 во втором блоке 5 умножения, на первый и второй входы блока 9 суммирования поступают сигналы г. г У 1 1 с первого блока умножения.6,г=г У а 1где У(1) - сигнал с выхода первогосумматора 8 в текущий момент времени;сигнал с выхода первогосумматора 8, пропущенныйчерез элемент 16 задержки, т.е, сигнал, сдвинутый во времени на величинуГ, определяемую настройкой элемента 16 задержки.Сигналы г и г характеризуют темпизменения величины У, а следовательно, и величины рассогласования д Х.4у( 7)у(с) 40 у(й)Й=г =з У(й" 7) у(е- Й=г+= у(с) с второго блока умножения 7, и навыходе второго сумматора 9 Формируется сигнал Й=г+г+й 5 который поступает на вход Функционального преобразователя 15, реализующего функцию где К - постоянный коэффициент.После ограничения в блоке 10 ограничения уровня сигнала, статическая характеристика которого приведена на Фиг. 2, сигнал Е поступает на второй вход третьего блока 11 умножения, где перемножается с сигналом рассогласования д Х,На выходе блока 1 умножения Формируется сигнал управления20 где 7. - переменный коэффициент усиления регулятора, являющийся нелинейной функцией темпа изменения регулируемойкоординаты.Поясним особенности работы цепи Формирования переменного коэффициента усиления 7., ЗОДпя формирования переменного коэффициента 7., обеспечивающего форсирование заданного знака как при положительном сигнале Х с датчика 14 рассогласования, так и при отрица- З 5тельном сигнале д Х, сигнал Й навходе функционального преобразователя 15 формируется таким образом,чтобы при положительном .дХ а при отрицательном д Х Это обеспечивается перемножениемсигнала г, с выхода первого блока 2деления и сигнала У первого релейного элемента 6 на первом блоке 4умножения, перемножением сигналагд с выхода второго блока 3 .деленияи сигнала У, второго релейного элемента 7 на втором блоке 5 умножения, 55последующим суммированием этих сигналов во втором сумматореТаким образом, принимая во внимание статические характеристики релейных элементов 6 и 7, получаем при д ХО т,е, при ь Х ) О используется отношение а при л ХО используется отношение Сигнал с задатчика 1 смещения Х позволяет исключить появление нулей на входе первого 2 и второго 3 блоков деления, а также наряду со степенью К, реализуемой Функциональным преобразователем 15, й максимальной величиной ограничения 0Гта Х блока 1 О ограничения уровня сигнала (Фиг. 2), является настроечным параметром системы регулирования.Эффект нелинейного форсирования заключается в том, что степень Форсирования зависит как от темпа изменения регулируемой координаты, так и от величины отклонения регулируемой координаты от заданного.значения, а полярность сигнала управления определяется только сигналом рассогласования. Это позволяет осуществлять фильтрацию за счет увеличения интервала задержки, не вводя дополнительных фазовых искажений при Формировании сигнала управления. Формула изобретения Система автоматического регулирования, содержащая лервый репейный элемент, два блока умножения, Функциональный преобразователь, первый сумматор и последовательно соединенные исполнительный орган, объект регулирования и датчик рассогласования, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в систему введены два блока деления, элемент задержки, задатчик смещения, второй релейный элемент, второй сумматор, блок ограничения уровня сигнала и третий блок умножения, причем выход первого сумматора соединен с первыми входами первого и вто. 5661/43 Тираж 836 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушсЗа Подписноеомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул, Проект рого блоков деления и входом элемента задержки, выход которого подключен к вторым входам первого и второго блоков деления, выход первогоблока деления связан с первым входомпервого блока умножения, второй входкоторого подсоединен к выходу первого релейного элемента, выход второго блока деления подключен к первому входу второго блока умножения,второй вход которого связан с выходом второго релейного элемента, выходы первого и второго блоков умножения соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, подключенного выходом к входу функционального преобразователя, выход функционального преобразователя через блок ограничения уровня сигнала связан с первым входом третьего блока умножения, подключенного выходом к входу исполнительного органа, выход датчика рассогласования подсоединен к входам первого ре О лейного элемента, второго релейногоэлемента, первого сумматора и к второму входу третьего блока умножения, выход задатчика смещения связан с вторым входом первого сумма тора.