Система с переменной структурой

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двторСкоМ СвидктепьСтвм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 07.07.87. Бюл. В 25 (71) Вильнюсский филиал Эксперименгального научно-исследовательского Института металлорежущих станков (72) В.Б.Белорусец, В.В.Гичан и В.А.Крищюкайтис(5 И 4 С 05 В 13/00 и может быть использовано, в частности, в системах регулирования процессов металлообработки, Целью изобретения является улучшение качества процесса регулирования эа счет повьппения быстродействия системы. Устройство содержит задатчик входного сигнала, делитель напряжения, три релейных элемента, релейный регулятор,регулятор, астатический регулятор,коммутатор, три сумматора, элемент задержки, исполнительное устройство, датчик и усилитель. Сущность изобретения заключается в придании процессу регулирования за счет введения усилителя и сумматора оптимальныхсвойств, присущих релейным оптимальным регуляторам. 2 нл.1132223 Изобретение относится к системамавтоматического управления и регулирования и может быть использовано для улучшения качества функционирования автоматических систем, в частности в системах автоматического регулирования процессов металлообработки.Цель изобретения - улучшение качества процесса регулирования за Ю счет повьппения быстродействия системы.На фиг. 1 представлена структурная схема системы; на фиг. 2 - процессы, иллюстрирующие работу системыСистема (фиг. 1) содержит эадатчик 1 входного сигнала, делитель 2напряжения, второй релейный элемент3, регулятор 4, третий релейный эле пмент 5, коммутатор 6, элемент 7 задержки, исполнительное устройство 8,объект 9 регулирования, датчик 10,первый релейный элемент 11, усилитель 12, третий 13, второй 14 и первый 15 сумматоры, астатический 16и релейный 17 регуляторы,Система работает следующим образом.Сигнал требуемого уровня А от за датчика 1 входного сигнала проходит через делитель 2 напряжения с коэффициентом деления Е Й1) и поступает вместе с сигналом у(Г) от датчика 10 на входы второго сумматора 14. Полученный сигнал рассогласоваАния с (1;) = -- у поступает1 сна третий 5 и второй 3 релейные элементы (второй релейный элемент 3 вы рабатывает сигнал лишь в том случае, если величина у(С) достигает значения АВ), Первоначально коммутатор 6 соедийяет выход третьего релейного элемента 5 с входом исполнительного 45 устройства 8, и управляющий сигнал начинает форсированно изменять управляемую величину объекта 9 регулирования. В момент , (фиг. 2), когда (С)= О, выходной сигнал третьего 5 О релейного элемента 5 меняет полярность, а сигнал с выхода второго релейного элемента 3, проходя через элемент 7 задержки с регулируемым временем задержки 7,поступает на коммутатор 6 и первьй релейный элемент 11, управляя их подвижными контактами. В момент= , + 7ключевой коммутатор 6 соединяет вход о 2исполнительного устройства 8 с выходом первого сумматора 15, а с помощью первого релейного. элемента 11 на интеграторе регулятора 4 устанавливаются нулевые начальные условйя интегрирования, При этом на входы первого сумматора 15 поступают сигнал рассогласования Е (1) = А-у(г.)2с третьего сумматора 13 и сигнал от задатчика 1 входного сигнала,прошедший через усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усиления 1 с.В устройстве момент переключейиярегулируется с помощью коэффициента деления 1, а момент переключения с определяется временем задержгки. Введение первого сумматора 15 и усилителя 12 с коэффициентомЦюусиления к = ф позволяет в моАментсформировать требуемый сиггнал Ц . Параметры регулятора 4,на интеграторе которого сигнал с выхода элемента 7 задержки с помощью первого релейного элемента 11 устанавливает в момент С нулевые началь 2ные условия, настраиваются так,чтобы устранить влияние различного рода возмущающих воздействий.Характерный вид переходных процессов в отсутствии неконтролируемых возмущений представлен на фиг. 2 б (кривая 18 - для предлагаемой системы, кривая 2 для известной).Кроме того, в известной системе ненулевые начальные условия на ин- . -еграторе регулятора 4 в момент йг включения регулятора 4 существенно усложняют ее настройку. Они обусловлены работой интегратора в течение промежуткас момента Т когда первым релейным элементом 11 с помощью сигнала от второго релейного элемента 3 устанавливаются нулевые условия интегрирования. Использование постоянной времени интегратора для настройки контура воспроизведения задающей величины ухудшает динамические свойства системы управления относительно возмущающих воздействий, так как их устранение теперь проводится с помощью меньшего числа варьируемых параметров астатического регулятора 16,Таким образом, применение предлагаемой системы, позволяет по сравнению с известной повысить быстродействие автоматических систем и13222здостичь более полного устранения возмущающих воздействий, что улучшает качество переходных процессов систем управления.формула изобретения5Система с переменной структурой, содержащая последовательно соединенные эадатчик входного сигнала и делитель напряжения, выход которого соединен с первым входом релейного 10 регулятора, выход которого соединен с информационным входом коммутатора, выход которого через последовательно соединенные исполнительное устройство и объект регулирования соединен 15 с датчиком, выход которого соединен с вторым входом релейного регулятора и вторым информационным входом астатического регулятора, первый информационный вход которого объединен 20 с входом делителя напряжения, выход элемента задержки соединен с упрагляющим входом коммутатора, а выход первого релейного элемента соединен с управляющим входом астатическогорегулятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества процесса регулирования за счет повышения быстродействия системы,в нее дополнительно введены второй релейный элемент, усилитель и сумматор, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора, выход задатчика входного сигнала через усилитель соединен с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом астатического регулятора, второй выход релейного регулятора через второй релейный элемент соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с входом первого релейного элемента..Головач Техред Л.Олийнык рректор Л Пилипенк дакт аз 2863/ 863 ВН т СССР 43 ТиражИИПИ Государспо делам изо13035, Москва писно венного комитетаретений и открытиЖ, Раушская ндктная,роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у