Устройство для регулирования объектов с запаздыванием

)9) Б А 17/О 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯто Гурецкий Х. Анализ и с управления с запаздыв Машиностроение, 1974,) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИ ЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ) Изобретение относитс ескому управлению и ре может быть использовано(5ти к автомаулированиюдля постГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Цыпкин Я,З. Основы теории ав матических систем. - М.: Наука, 1 с. 424.итем аМ.: роения систем управления техническими объектами, содержащими значительные запаздывания и подверженные влиянию контролируемых внешних возмущений. Целью изобретения является повышение точности устройства. Устройство содержит элемент 1 задания, элементы 2, 14 сравнения, задатчик 3 минимального значения регулируемой величины, компаратор 4, объект 5 с запаздыванием, ключ 6, обратные модели7, 10 объекта без запаздывания, сумматоры 8, 12, элемент 9 запаздывания,регулятор 11, блок 13 логического переключения, При рассогласовании параметров обратной модели 7 с параметрами объекта 5 вводится корректирующеевоздействие с помощью обратной модели 10 и регулятора 11, компенсирующее это рассогласование. 2 ил.Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию иможет быть использовано для построения систем управления техническимиобъектами, содержащими значительныезапаздывания и подверженные влияниюконтролируемых внешних возмущений.Цель изобретения - повышение точности устройства. 10На фиг,1 изображена блок-схемаустройства; на фиг.2 - кривые переходных процессов,Устройство для регулирования объектов с запаздыванием содержит элемент 1 задания, первый элемент 2сравнения, задатчик 3 минимальногозначения регулируемой величины, компаратор 4, объект 5 с запаздыванием,ключ 6, первую обратную модель 7 объекта без запаздывания, первый сумматор 8, элемент 9 запаздывания, вторую обратную модель 1 О объекта беззапаздывания, регулятор 11, второйсумматор 12, блок 13 логического переключения и второй элемент 14 сравнения:.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии управляющеевоздействие на объект 5 равно нулю,и, следовательно, на второй вход компаратора 4 поступает также нулевоезначение регулируемой величины. Вкомпараторе 4 по результатам сравнения с минимальным значением регулируемой величины, поступающей с задатчика 3, вырабатывается сигнал логического О, который поступает на управляющие входы блока 13 логического 40переключения и ключа. 6. В блоке 13логического переключения по управляющему сигналу логического О" пропускается сигнал заданного значения регулируемой величины.с элемента 1 задания: на второй вход первого элемента 2 сравнения. На первый вход элемента 2 сравнения поступает такжезаданное значение регулируемой величины с элемента 1 задания, поэтомуна выходе первого элемента 2 сравнения будет нулевое значение рассогласования, которое не приводит к измененик сигнала на выходе регулятора11. 1 ак как в начальный момент навыходе регулятора 11 устанавливается1нулевое значение, то управление поотклонению регулируемой величины отзаданного значения не формируется. На вход первой обратной модели 7 поступает заданное значение регулируемой величины с элемента 1 задания, по которому вычисляется соответствующее ему программное управляющее воздействие Бр .Так как при поступлении на управляющий вход ключа 6 сигнала логического "О" с компаратора 4 ключ закрывается, то корректирующее управляющее воздействие также не формируется. Таким образом, на стадии начального управления объектом, когда отсутствует измеренное значение регулируемой величины, устройством реализуется управление по программе с помощью первой обратной модели 7. Общее управляющее воздействие Б(1) в этом случае формируется по каналу 1, 7, 8, 12,По истечении времени запаздывания 3, когда на выходе объекта 5 появляется измеренное значение регулируемой величины, на выходе компаратора 4 вырабатывается сигнал логической "1"По этому сигналу в блоке 13 логического переключения на вход первого элемента 2 сравнения пропускается фактическое значение регулируемой величины У(1)Таким образом, осуществляется замыкание обратной связи по каналу 2, 11, Если значение регулируемой величины У(С) равно заданному значению У (й), то на выходе первого элемента 2 сравнения будет сигнал рассогласования, равный нулю: Это означает, что обратная модель объекта 7 без запаздывания полностью адекватна объекту 5, с запаздыванием. Если ошибка рассогласования Х(С) отлична от нуля, то с помощью типового регулятора 11, например пропорционального звена, формируется добавочное управляющее воздействие, которое суммируется с программным управляющим воздействием Н (С) в сумматоре 8. В общем случае параметры регулятора выбираются из условий устойчивости с использованием приближенных оценок параметров передаточной функции объекта 5 с запаздыванием.Если обратная модель объекта 1 О без запаздывания полностью адекватна объекту 5 с запаздыванием, то на ее выходе воспроизводится то воздействие Нм(С), под действием которого.получено значение регулируемой величины У, Это приводит к тому, чтона входы второго элемента 14 сравнения поступают равные сигналы, чтовлечет к появлению нулевого сигналана его выходе, и, следовательно, никакой коррекции не требуется В томслучае, когда параметры обратной модели 10 не полностью соответствуютпараметрам объекта 5, модельное значение управления Б (Т) будет отличаться от реализованного на объектеуправляющего воздействия Б( -),задержанного в элементе 9 запаздывания на время запаздывания 7, и навыходе второго элемента 14 сравнениявозникает ненулевое рассогласованиеП И) 11() 11 эобусловленное параметрическим рассогласованием обратной модели. Для стационарного объекта регулирования этобудет характеризовать статическуюошибку обратных моделей 7 и 10. Проходя через ключ 6, который открывается компаратором 4 по сигналу логической "1", сигнал отклонения Ю(1)осуммируется с сигналом, поступающимс выхода сумматора 8, во втором сумматоре 12,30Таким образом, общее управляющеевоздействие Б формируется из программного воздействия Б, добавочного воздействия по отклонениюрегулируемой величины, формируемогопо каналу 2, 11 и корректирующеговоздействия по цепи 9, 1 О, 14, 6, 12.Технико-экономическое преимущество устройства заключается в том, чтовведение коррекции по управляющему40воздействию при рассогласовании параметров модели управления с параметрами объекта с запаздыванием позволяет повысить точность регулированиявыходного параметра.формула изобретеньяУстройство для регулирования объектов с запаздыванием, содержащее элемент задания, выход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, задатчик минимальногозначения регулируемой величины, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом объекта с запаздыванием, а выход - с управляющимвходом ключа, первую обратную модельобъекта без запаздывания, выход которой соединен с первым входом первого сумматора, элемент запаздывания,вход которого соединен с входом объекта с запаздыванием, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены вторая обратная модель объектабез запаздывания, регулятор, второйсумматор, блок логического переключения и второй элемент сравнения, причем вход второй обратной модели объекта без запаздывания соединен с выходом объекта с запаздыванием и спервым информационным входом блокалогического переключения, а выходвторой обратной модели объекта беззапаздывания соединен с первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходомэлемента запаздывания, а выход - синформационным входом ключа, выходкоторого соединен с первым входомвторого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора, а выход второго сумматора соединен с входом объекта с запаздыванием, вход первой обратной моделиобъекта без запаздывания соединен свыходом элемента задания и с вторыминформационным входом блока логического переключения, управляющий входкбторого соединен с выходом компаратора, а выход - с вторым входом первогь элемента сравнения, выход которого соединен с входом регулятора,выход которого соединен с вторым вхо"дом первого сумматора,1383295 3,2 Составитель Е.Власов Техред М.Ходанич Корректор М.Максимиш апп едакт Заказ 1296/4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. У ул. Проек Тираж 866НИИПИ Государственногпо делам изобретений13035; Москва, Ж,Подписноекомитета СССРоткрытийушская наб., д, 4