Самонастраивающаяся система регулирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСДУБЛИН 1)5 С 05 В 13 хни 10. и о" темы, функционал фиг, 2 - сх ра пробных ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕИИЛМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГННТ СССР(56) Петров Б.Н., Рутковский В, др. Принципы построения и проектирования самонастраивающихся систем управления, М,: Машиностроениеь 1972 ь с. 201-208.Козлов 10,М 10 супов Р.М. Беспоисковые самонастраивающиеся систеьы, М "Наука, 1969, с. 113-116, рис,2.4,(54) САМОНАСТРАИВА 1 ОИАЯСЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ(57) Изобретение предназначено дпя использования в замкнутых системахрегулирования. Цель - повышение точности и надежности систеььь. Для достижения поставленной цели на вход системы подают импульсные пробные сигналы и по каждому пробному сигнаИзобретение относится к областиуправления и регулирования и можетбыть использовано при построении самонастраивающихся беспоисковых систрегулирования с замкнутым циклом вразличных областях примененияЦель изобретения - повышение точ кости и надежности сиНа фиг, 1 приведен кая схема системы; на ма построения генерат валов е,801466509 лу контролируют величийу и экак отклонения регулируемого параметра отзадания. Затеи амплитуду первой ивсех нечетных полуволк полученногоколебательного сигнала откл. кенияуменьшают относителька четных полуволн в соответствии с требуемой величикой коэффициента затухания систе-.мы. Промаспьтабировакные таким образом сигналы отклонения суммпруют ипо интегралу суммарного сигнала корректируют величину коэффициента уси"пения регулятора, При этом пробныесигналы могут формироваться в видеэнакопеременной последовательностиимпульсов и тогда прн смене знакапробного импульса знак получеккогопо нему отклонения регулируемого параметра инвертируют. Дпя уменьшенияизноса исполнительных механизмовобъектов управления интервал между идачей пробных импульсов выбираютмного больше длительности переходного процесса, 2 ил. 2Самонастраивающаяся система регулирования содержит генератор 1 пробьых сигналов, элемент 2 сравнения, регулятор 3 с настраиваемым коэф 4 ициентом усиления, объект 4 регу". лнровакия, блок 5 обратной связи, интегратор 6, умпожитель 7, элемент 8 задержки, компаратор 9, инвертор 1 О, первую 11 и вторую 12 дифференцирующие цепочки, первый 13 и второй 14 выпрямительные элементы, триггер 15, первый 16 и второй 17 элемен 146650925 30 40 45 БО ты И, первый 18 и второй 19 ключи, первый 20 и второй 21 усилители и сумматор 22.Генератор 1 пробных сигналов со) держит генератор 23 прямоугольных импульсов, триггер 24, первый 25, второй 26, третий 27 и четвертый 28 одновибраторы, первый 29, второй 30, третий 31 и четвертый 32 ключи и первый 33 и второй 34 сумматоры. Кроме того, на чертежах приняты следующие обозначения: Х- регулируемый параметр, обьекта, Х- заданное значение регулируемого параметра, Д(1) сигнал на входе регуля тора, Т период подачи пробных сигналов, +Бнапряжения,.поданные на информационные входы ключей 29-32.Работа системы рассмотрена в следуюцих различных режимах.1, В отсутствии помех.Периодически с периодом Т, существенно превышающим время обработки, на вход системы с генератора 1 подается пробный импульс, вызывающий в системе переходный процесс - реакцию на импульсное воздействие. Одновременно на вход умножителя 7 подается первый полупериод меандра длитель,ностью Т на вход элемента 8 задержки " короткий однополярный импульс, а на входы элементов 16 и 17 И -импульс с длительностью, примерноравной длительности й), переходныхпроцессов в системе. Выходным сигналом с элемента 8 задержки триггер15 устанавливается в исходное состояние и через элемент И 16 открывает ключ 18. Сигнал отклонения системы от равновесия Д(1), приведенныйк одному знаку после умножения насигнатуру в умножителе 7, через ключ18 и усилитель 20 с коэФфициентомусиления К 1 поступает на вход интегратора 6. При прохождении сигналаотклонения Д(1) через нуль срабатывает компаратор 9, формируя однополярный импульс, который по счетномувходу перебрасывает триггер 15, чтоприводит к отключению ключа 18 и замыканию ключа 19, Следовательно,сигнал (С). противоположного знакапоступает на вход интегратора 6 ужечерез усилитель 21 с коэффициентомусиления К 2, причем К 2К 1, Припоследующих сменах знака Д(й) происходит поочередное переключение ключей 18 и 19, а процесс заканчивается 5 1 О 15 20 по окончании импульса с четвертоговыхода генератора 1, когда размыкаются оба кпюча 18 и 19. При характере переходного процесса в системе,соответствующем заданному (заданнаястепень затухания, определяемая отношением коэффициентов К 1/К 2 выходное напряжение на выходе интегратора 6, не изменится и не изменитсякоэффициент усиления регулятора 3При отклонении характера переходного процесса от заданного, например,при увеличении кол ебательности (уменьшении затухания), относительныйвкпад от второго канала с коэффициентом К 2 увеличится, суммарный сигнал на входе интегратора 6 перестанетбыть равным нулю и изменится соответственно выходное напряжение интегратора, уменьшая коэффициент усиления регулятора 3 и восстанавливаяхарактер переходного процесса. 2. При наличии возмущений в системе и при малом (стремящемся к нулю) значении пробного сигнала устройство будет работать также, как показано выше, но сигнал Д(1) в нем практически зависит только от возмущений в системе, поскольку пробный сигнал существенно меньше сигналов возмущений. Первое и все нечетные отклонения Д ) по-прежнему, проходят по каналу усиления К 1, а четные -по каналу К 2 и соответственно проходят на интегратор 6 с разными весами.Однако, так как знак первоначальногоотклонения, определяемого возмущениями, произволен, среднее значение сигнала на входе интегратора 6 оста"ется равным нулю и его выходное напряжение не изменяется. Наличие возмущений не приводит к изменению уставки коэффициента усиления, Целе" направленного воздействия в данном случае также нет, поскольку пробный сигнал практически равен нулю.3. В общем же случае прй наличии и пробного сигнала и возмущений происходит суперпозиция этих двух случаев: наличие пробного сигнала при" водит, как.описано в режиме 1, к появлению управляющего воздействия,результирующий же сигнал от возмущений, как показано в режиме 2, равеннулю. Нечувствительность устройствак возмущающим воздействиям позволяет применять малые значения пробногосигнала, не влияющие на качество регулирования.1Формула изобретения Самонастраивающаяся система регулирования, содержащая последовательно соединенные генератор пробных сигналов, элемент сравнения и регулятор с настраиваеилм коэффициентом усиления, подключенный выходом по й вЯоду объекта регулирования, выход, которого через блок обратной связи соединен со вторым входом элемента сравнения, третий вход которого является входом системы, управляющий вход регулятора с настраиваемым коэФ 4 ициентом усиления подключен к выходу интегратора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения точности и надежности системы в нее введены умножитель, элемент задержки, компаратор, инвертор, две дифференцирукпще цепочки, два выпрямительных элемента, триггер, два элемента И, два ключа, два усилителя и сумматор, соединенный выходом со входом интегратора, второй выход генератора пробных сигналов соединен с первым входом умножителя, второй вход которого подключен к выходу элемента сравнения и входу компаратора, соединенного выходом со входом первой дифференцирующей цепочки и через инвер-,тор " со входом второй дифференци-.рующей цепочки, выходы первой и вто О рой дифференцирующих цепочек соединены соответственно через первый ивторой выпрямительные элементы сосчетным входом триггера, установочный вход которого соединен через эле мент задержки с третьим выходом генератора пробных сигналов, четвертыйвыход которого подключен к первым.входам первого и второго элементовИ, вторые входы которых соединены 20 соответственно с пряиам и инверснымвыходами триггера, выход умножителясоединен со входами первого к второго ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с выхо дами первого и второго элементов Ивюходы первого и второго ключей соединены соответственно через первый нвторой усилители с первым и вторымвыходами сумматора.1466509 Составитель Г.Нефедон Техред Л.Сердюкова едактор В.Фел ректор С.Чщв ю еюав Е Подписноебретениям и открытиям при ГКНТ СССРауз 1 ская наб., д. 4/5 ский комбинат "Па изводственно-из Заказ 3081 Тираж 661ВНИИПИ Государственного комитета по из113035, Иосква, Ж,г, Уагород, ул. Гагарина, 1 О