Бинарная система управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) 51) 4 С 05 В 13/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ 5455/24-2407.8503.87, Бюлсоюзный на(54) БИНАРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к системам автоматического управления, Цельизобретения - повыщение помехоустойчивости и надежности системы. В систему введены блок 10 деления, усилитель 11 с насыщением и новые связи.Качество регулирования повьппается засчет организации дополнительной внутренней обратной связи1 ил.(53) (56) "Тео ния" адап и по курсурегулироваптивные и М,: МАИ, 1972 тво СССР ОПИСАНИ А ВТОРСНОМУ В, Н. Ахтырскии, Соровин, В.И,Сизи.Цветкова62-50(088.8)Соколов Н,И. Лекия автоматическоЭквивалентные аивные САУ. Ч 1. Авторское свидетел 1126927, кл. С 05 В 294798 А 11 12947Изобретение относится к системам автоматического управления и предназначено для управления динамическими объектами, параметры которых меняются в широких диапазонах произвольным образом.Предполагается, что движение объекта описывается линейным дифференциальным уравнением и-го порядка;у И)+а(с)у" " (е)+., ++а,(С)у(е)=п(С),где а (С) - неизмеряемые параметрыобъекта, меняющиеся вфиксированных диапазонах,задаваемых известнымиконстантами аа, с а;(1) с а, (1=1п).Цель регулирования заключаетсяв компенсации ошибки регулированиях(1), определяемой разностью х(с)=у(Е)-у, где у(С) - известноепостоянное задающее воздействие, атакже в обеспечении заданной динамики переходных процессов в замкнутой системе и малой зависимостисвойств управляемых процессов от параметров объекта а.(С) ( 3.=1п).Известен ряд методов решения поставленной задачи. Теоретически исчерпывающее решение в случае, когдаа(С) - произвольные ограниченные параметрические возмущения дает методглубокой отрицательной обратной связи. Требуемый результат при подобномподходе достигается при увеличениикоэффициентов усиления обратной связи до бесконечности. При практическомприменении таких регуляторов замкнутые системы управления оказываются,как правило, неустойчивыми. Необходимость использования ограниченныхкоэффициентов передачи при управлениинеопределенными динамическими системами приводит к развитию адаптивныхсистем. Такие системы основаны наполучении с помощью прямых или косвенных оценок, меняющихся во времени, характеристик объекта и использоВании этой информации для подстройкирегулятора, чтобы поддержать свойства замкнутой системы неизменнымиили близкими к требуемым. Это предОпределяет Возможность обоснованного 55применения методов адаптации дляуправления нестационарными объектамилишь с "медленно" меняющимися характеристиками, что выражается в необхо 98 2димости выполнения условий квазистационарности. Существуют и некоторыедругие подходы к управлению рассматриваемым классом объектов, основанныена методах теории инвариантности, насоздании автоколебательных режимов,на использовании разрывных управлений. Однако эти подходы имеют рядограничений, что затрудняет их использование.В релейных системах и в системахс переменной структурой, как правило,задача решается при возникновениив замкнутом контуре скользящих режимов. Их использование в ряде случаевв главном конгуре регулирования затруднено или недопустимо.Из этого следует, что проблемаэффективного управления неопределенными динамическими системами представляет большой теоретический ипрактический интерес, При этом наибольший интерес представляют такиеее решения, которые учитывают реальные ограничения на управляемые переменные коэффициенты передачи и позволяют использовать в основном контуререгулирования непрерывные управления.Таким требованиям удовлетворяют бинарные системы автоматического управления, основанные на принципе бинарности, в соответствии с которым координаты и операторы системы управлениярассматриваются в виде единой совокупности ее переменных состояния.Каждый элемент такой совокупности может выступать в качестве переменнойкоординаты или переменной оператора.Переменные - операторы могут подвергаться тем же преобразованиям,которые обычно совершаются над переменными - координатами. Сочетаниепринципа бинарности с принципом регулирования по отклонению позволяетперейти к автоматическому формированию законов управления, наделяющихсистему управления требуемой совокупностью свойств,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности системы.На чертеже представлена схема бинарной системы управления с координатной и координатно-параметрическойобратными связями.Система содержит объект 1 управленля, задатчик 2 контура координатной обратной связи, реализующий сигнал у , блок 3 сравнения, диффе8 6рической обратной связи образуется вторыми усилителями 8 8 , втог ф рым сумматором 9, блоком 10 деления, усилителем 11 с насыщением и инерционным фильтром 12. 5 129479 поступает непосредственно на вход первого модульного элемента 5 а на входы остальных модульнык элементов 5 5, через дифференциаторы соответствующих порядков 4,4, с выходов модульных элементов 5, 5 сигналы подаются через соответствующие первые усилители 6, . . .6 на вход первого сумматора 7. Сигнал ошибки х(С) с выхода блока 3 сравне ния и сигналы с выходов дифференциаторов 4,4, через соответствующие вторые усилители 8,8 подаются на вход второго сумматора 9. Полученный сигнал подается на первый 5 вход блока 10 деления (делимое), вторым входом (делитель) подключенного к выходу первого сумматора 7. Сигнал, полученный на выходе блока 10 деления, является ошибкой контура координатно-параметрической обратной связи. Она последовательно подается на вход усилителя 11 с насьпцением, а затем с выхода усилителя с насьпцением - на вход инерционного фильтра 12, 25 сигнал с выхода которого поступает на вход блока 13 умножениФ, первым входом подключенного к выходу первого сумматора 7. В результате умножения образуется сигнал управления 30 ц(С), который подается на вход объекта 1 управления. В рассматриваемой системе контур координатно-параметФормула изобретения Бинарная система управления, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, второй вход которого подключен к выходу инерционного фильтра, объект управления, блок сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика, а выход - к входам дифференциаторов, своими выходами и входом блока сравнения соединенных через соответствующие вторые усилители с входом второго сумматора и через модульные элементы, последовательно соединенные с первыми усилителями, с входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности системы, она содержит усилитель с насыщением и последовательно соединенные блок деления, первый и второй входы которого подключены соответственноок выходам второго и первого сумматоров, а выход усилителя с насыщением подключен к входу инерционного фильтра. Составитель А,Лащев Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор И.ЭрдейиЗаказ 557/25 Тираж 864 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5