Комбинированная система управления

. Много- улирую- Машиого упвского, 06Судзил 985, с. Изобретение о системами общего ности к автомати ервый авл носится к у назначения, еским элект в част- ическим 11 и вт первого раничит их частотения, огнего лок щие обозействиенал объе воз перех ибки с оэффиц ния; 0 2,4 ал на роипоря званием.алиэуютсяи аналоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Цыпкин Я.З. Основы тетических систем. М.; Наукас.89-81, рис. 6,6.Ялышев А.У., Разоренов Офункциональные аналоговые рщие устройства автоматики. Мностроение, 1981.Основы теории автоматичеравления./Под ред.Н.НМ.: Машиностроение, 1 регуляторам.Цель изобретения - повьппение точности работы системы и улучшение условий технической реализуемости применяющихся параметрах, в частностикоэффициенте усиления объекта,На чертеже приведена блок-схемасистемы,Система содержит первый сумматор1, дифференциатор с форсированиемПИД-регулятор 3, второй сумматоробъект 5 управления, первый 6 и вто 7 фильтры нижних частот второгодка, интегратор с запаздыванием8, первый, 9 и второй 10 выпрямители(57) Изобретение касается управления системами общего назначения, в частности автоматических электрических регуляторов. Цель изобретения - повьппение точности работы системы и улучшение условий технической реализуемости при меняющихся параметрах, в частности коэффициенте усиления инерционного объекта управления, Повьппение точности достигается за счет идентификации обратной величины коэффициента усиления объекта управления и соответствующего изменения с помощью блоков умножения коэффициентов усилениярегуляторов разомкнутого и замкнутого каналов распределения задающего воздействия. 1 ил.С: с зонои нечувствительностиорой 12 фильтры ниж порядка, блок 13 дель 14 верхнего и н уровнеи, первыи 15 и второйумножения.На чертеже приняты следуюзначения: Рз - задающее возна систему; 2 - выходной сиекта управления; Р - возмущдействие; Р , - желаемый видного процесса; Х - сигнал оштемы; К (й) - переменныйент усиления объекта управлесигнал управления; Ц - сигивыходе интегратора с запаздьЭлементы 1-13 системы рес помощью многофункциональнь(Т 30 ок 2 не отвечает й осуществимости ь степени его чи казатель степени же выбрать в пр тве передаточные них частот втооо условиям так как слителя пр знаменате дпагаемом Функции Ф о порядка.е. бл эическоказател Мает по Деление вии поме ответств 19игналов и прене ф и Е в отсутжнмо малых неке блоков Увеличины К И): о- вых в динам значение 35 в Р) 11 5 (Р) Р(Т,Р + 1)1 )Р(Т,Р + 1)К,При наличии высокочастотных помех и несоответствии динамики блоков Ю и У (что на практике всегда может иметь место)при непосредственном делении сигналов Уф и Е возможны зна, чительные колебания их частного от деления, т.е. сигнала КД(й). Вследствие этого возникает необходимость перед подачей этих сигналов на блок 13 деления предварительно выпрямить их и сгладить, что и осуществляетсяоками 9, 10 и 11, 12.Сигнал К (й) с выхода блока 13 деления ограничивается сверху и снизу ограничителем 14 верхнего и нижнего уровней в соответствии с априорной информацией о возможном диапазоне изменения коэффициенте усипения 1 де Т,соответственно желстоянная временимент затухания,1Ы,(Р) ( )об мые покре Р(Т Р + 1) вивалентное звено Р (Р), вю" на чертеже пунктиром, соот щее последовательному соеди локов 15, 2 и 14, отвечает у физической реализуемостисогда эк Деленное Эетствую Нению б ловиям бл 3 1536352 4 овых регулирующих устройств автомаР(Т,Р + 1) Система работает следующим образом. х ж Задающее воздействие Рз поступает 5 При этом обеспечивается равенство На вход первого фипьтра нижних частот нулю ошибки Х системы от задающего второго порядка 6, Формирующего жела- воздействия Р (Р). Фмый внд переходного процесса РИ) В отсутствйи возмущающего воэдей- Н далее - на основной контур регули- ствия Рования. Регулятор основного контура 10 регулирования, содержащий блоки 16 и 3, Е(р) р (р)у (Р)Ъ 7 (Р)Г к астраивается исходя из условий наиэК об учшей отработки возмущенйй Р(С), ействующих на объект 5 управления.югп гВторой фильтр нижних частот второго 5 ( Р + 27 Тз Р + 1) Р(Т,Р + 1) орядка 7 этой цепи введен для обеспеения условия физической реализуемостир (Р) Х(Р)Р (Р) - Е(Р) ш 0кифференциатора с Форсированием 2 пои ,. 1 нерционномобъекте 5 управления.Пусть например, объект управления 5 описы Блоки 8-13 предназначены для иденается передаточной функцией инерци- тификации К;(й) - обратной величины энного интегрирующего звена коэффициента усиления объекта 5 управления. Интегратор с запаздыванием 8К бИ)вводится для устранения влияния дина( мического запаздывания объекта 5 управления при идентификации обратной величины его коэффициента усиления; сти5 15363 К, объекта 5 и подается на входы блоков 15 и 16 умножения. Наличие блока 14 повышает надежность системы. при отказах цепей идентификации (блоки 8-13) обратного значения коэффициента Кусиления объекта 5 управления. При нормальной работе указанных цепей этот блок ограничивает результат деления на выходе блока 13 10 при нулевых и малых сигналах на его входах,Блок 16 умножения устраняет влияние переменного коэффициента усиления объекта 5 на передаточную функцию разомкнутого основного контура, что облегчает обеспечение условий устойчивости этого контура в замкнутом состоянии при достаточно больших коэффициентах усиления и наличии дополни тельных малых запаздываний, присущих динамике реального объекта 5 управления, В конечном счете это также приводит к увеличению точности работы системы в целом, 25Для сохранения работоспособности блока 13 деления с целью недопущения деления очень малых сигналов выпрямители 9 и 10 выполнены с зонами нечувствительности аи Ь. При умень-. 30 шении входных сигналов выпрямителей ниже установленного уровня Ь их выходные сигналы имеют минимально допустимые величины. Отношение Ь/ д=К ь выбирается равным наиболее ве роятному, например, среднему значению К обратной величины коэффициента осрусиления объекта иэ диапазона его изменения. 40 Блок умножения 15 введен для повышения точности работы системы путем устранения влияния переменного коэффициента усиления Кобъекта 5 на условие абсолютнои инвариантностич45 во втором канале распространения за- . ,п 1 ающего воздействия РПредлагаемая система может найти применение для высокоточного управ 52 6ления промьппленными объектами при меняющихся условиях работы. Формула и з о б р е т е н и яКомбинированная система управле ния, содержащая первый сумматор, инвертирующий вход которого подсоединен квыходу объекта управления и выходу системы, дифференциатор с форсированием, ПИД-регулятор, соединенный через второй сумматор с входом объекта управления, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности работы системы и улучшения условий технической реализуемости при меняющихся параметрах объекта управления, в нее введены последовательно соединенные блок деления и ограничитель верхнего и нижнего уровней, к выходу которого подсоединены первые входы первого и второго блоков умножения, вход системы соединен через первый фипьтр нижних частот второго порядка, с неинвертирующим входом первого сумматора, выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения, выходом подсоединенногок входу ПИД-регулятора, выход дифференциатора с форсированием связан через второй фильтр нижних частот второго порядка с вторым входом второго сумматора, вход первого фильтра нижних частот второго порядка соединен с вторым входом первого блока умножения, выход которого соединен с входом дифференциатора с форсированием, выход второго сумматора через последовательно соединенные интегратор с запаздыванием, первый выпрямитель с зоной нечувствительности и первый фильтр нижних частот первого порядка связан с первым входом блока деления, выход системы через.последовательно соединенные второй выпрямитель ;с зоной нечувствительности и второй фильтр нижних частот первого порядка подключен к второму входу блока деления.1536352 Составитель о Нед Корректор Т. Пал дак нк ехред М.Ходанич к 65 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина,каз 108НИИПИ Государственного комитета113035, Москва,о изобретения35, Раушская Подписноеи открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5