208073

208073 Ф 4 %ВТ. ЗИВ ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалнотическик реонтйликЗависимое от авт. свидетельства3 аявлено 22,7111.1966 ( 1099130/26-24) Кл. 21 с, 46/50 рисоединением заявкиМПК С 051 Приорите Комитет оо де зобретений и открытийори Совете Министров 1.3.078 088 убликовано 29,Х 11.1967, Бюллетень3та опубликования описания 25,П 1.1968 Авторизобретения, К, Кутузов 3 аявите," ТРОЙСТВО ВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНОБЪЕКТОМ Изве:тны системы автоматического управл 1 ия, обеспечивающие оптимальный по быс родействию процесс регулирования. амым стемы асчетов и тепоказатели дения сложных р ить качественные ирования. ользуя метод стылциального уоавне равой частью и пря по первому интер етрические уравн ьного переключени улучш регул вания решения со знакоправнивая вревалу нулю,ния поверхнов виде: оженное устройство отличается от изтем, что оно позволяет реализовать ные по быстродействию системы выорядка с неположительными вещесткорнями в неизменяемой части оез 5 ферен ной пвестных оптимал сокого п венныю сени араь иьтл - т -)л+1 Е - , тл ВЬ 1 - 2 е-"++( - 1)2 ВЬ, 2 -". + , +( - 1)"+те - и п - 1 = Еп. ив 1)лчт и л 1+( 1)л-т Е - ипл - 1 = - Ь,п- 2 е-"п -+ еЬт = ат яв зт 1 хтчт ," дпи 1 л 1 и 1 п 1 сл 1 2 " т - 1 т )1" п=,.(у); Ь,т оптимальгнала; 1птималь=АЛд и=1 д, в кор ха члена; Х.и - координа ного пере В в величи Ап - параметр ного переты поверхности ключения;управляющего ы поверхности ключения,ий диф- еременмя двиполучим сти оп2 Ь) + +2 Рл д)+ 1 А(,)1 = - А,к Х,.кк=1где Ав алгебраическ дополнение определителя Ь,г .Выбор знака в правой части определяетсяусловием:1 ) О, 1.- - 1. О, , 1 - 1 д ) О.Каждая строка данной параметрическойсистемы уравнений реализуется вычислителемс (гг - 2) функциональными блоками, выходыкоторых суммируются с текущими координатами объекта и подаются на вход обратногофункционального блока, на выходе которогобудет получен параметр,Вычислитель может быть реализован также(гг - 1) функциональными блоками, один изкоторых находится в обратпой связи усилителя.Такая схема реализует строку в виде2 д(1 г) + + 2 д(1)++2(1, д)+ д =Хдк2Наличие члена - ооусловливает некоторуюкпогрешность, но при достаточно большом гэту погрешность можно свести до величиныменее 1 О/сИспользуя (гг - 1) таких схем и объединяяих в общую схему, получим все интересующиенас параметрыВводя полученйые параметры , на входыфункциональных блоков, составлейных по последней строке, просуммируем их выходы. Врезультате суммирования получим значениекоординаты (или их линейной комбинации)поверхности оптимального переключения,Сравнивая теперь, полученную координату поверхности оптимального переключения с соответствующей текущей координатой системы(или их линейной комбинацией) с коэффициентами, выбранными в соответствии с правойчастью последней строки, можно сформировать оптимальный закон управления системыв виде: 13 = з 1 п (Лф - Ло,) где Сг - сигнал управления системопл иЛопт =Апк Х; Лф =АдЛкк=д л=-1Хф в фактическ координатасистемы (или их линейнаякомбинация).Х в координа поверхности оптимального переключения(или их линейная комбинация). 10 15 20 25 З 0 35 40 45 50 55 60 65 Х=ХФ - Л в текущ координата управления.Выбор знака в правой части системы будем осуществлять в соответствии с условиями:2)0)3 2)Оф езл и - 1)0Так как в правой части параметрической системы уравнений, определяющей поверхпосгь оптимального переключения, знак можст быть либо (+), либо ( - ), в зависимосги от того, в какои части фазового простран:тва находится фазовая точка системы, то должно быть два аналогичных вычислителя, отличающихся друг от друга знаком фазовых координат, которые:подаются на эти вычислители. Каждый вычислитель строит поверхность для всего фазового пространства Х (Х Х, , Х), однако действительна эта поверхность для формирования оптимального закона управления только при выполнении условии 12)0 1 з 12) Оюд и - д 0,Эти условия всегда выполняются каким- либо из вычислителей (со знаком (+), или со знаком ( - ), Если эти условия выполняются вычислителем, где фазовые координаты подаются со знаком (+), то они не выполняются ва другом вычислителе, и наоборот. Поэтому в процессе управления должен использоваться нменно тот вычислитель, который действительно при данном сочетании координат формирует оптимальное управление. Такой выбор может осуществить логическая ячейка И. Имея, параметры поверхности оптимального псрсключения, просуммируем их попарно и полученную разность подадим на собирательную ячейку И. Если разность каждых двух соседних по номеру параметров - величина положительная, то реле, подключенное к выходу ячейки И, будет включено, а подвижной контакт реле займет некоторое положение. Если хотя бы одна из разностей двух соседних по номеру параметров окажется равной нли меньше нуля, то тогда ячейка И отключит реле, а подвижной контакт займет другое положение.Таким образом, логическая ячейка И с реле автоматически выбирает именно тот вычислитель, к которому при данных значениях фазовых координат должно, подключаться управляющее устройство системы, формирующее сигнал оптимального управления.Принципиальная схема устройства представлена на чертеже.При действии возмущений на объект регулирования 1 последний отклоняется от равновесного положения, в результате текущие координаты Х, приобретают значения, отличные от нуля, Текущие координаты Х, системы через блоки переменных коэффициентов поступают на вычислители 2 и 3, Каждый вычислитель определяет координаты поверхности оптимального переключения и параметры этой поверхности. Параметры, определенные вычислителем 2, поступают на схему суммирования 4, где образуется разность каждых двух соседних по номеру параметров, которая за208073 Г тор А. А, Эй пография, пр. Сапунов каз 502,2НИИПИ Комитета п Составитель И. Н, ШуваловаТекред Т. П. Курилко Корректоры: С. П, Усовп Е Ф Позиочов Тираж 530 Подписное лак 1 изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, ч. 4тем поступает на вход логической ячейки 11 5. Если все поданные на логическую ячейку б сигналы положительны, ячейка И включает реле б, которое, в свою очередь, подключит управляющес устройство 7 к вычислителю 2. В процессе движения объекта к нулевому положению текущие координаты его меняются, в результате может наступить такой момент, когда одна или несколько разностей параметров, вычисленных вычислителем 2, будут отрицательны. В этом случае логическая ячейка И выключит реле б, которое перебросит контакт из положения а в положение в и подключит управляющее устройство к вычислителю 3. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока объект не придет в нулевое положение, причем, траектория его движения к нулевому положению будет оптимальной.Предмет изобретения1. Устройство для автоматического управления объектом, содержащее реле, подключенное лодвижным контактом к управляющему устройству, сравнивающие устройства, функциональные блоки и блоки переменных коэффициентов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимального по быстродействию процссса регулирования, в нем установлены два многоканальных вычислителя поверхности оптимального переключения с двумя группами выходных зажимов параметров поверхно сти оптимального переключения и текущихкоординат управления, подключенные параллельными связями к выходу объекта управления, схема попарного суммирования параметров поверхности оптимального переключения, 10 подсоединенная к выходным зажимам каждого из вычислителей, и логическая схема И, все входы которой подсоединены к соответствуюцим выходам схемы суммирования, и выходные зажимы текущих координат уп равления каждого вычислителя подключены кконтактам реле, а выход схемы И подключен к обмотке управления реле.2. Устройство по и, 1, отличающееся тем,что, с целью обеспечения ускорения вычисле ния координат оптимального переключения иунификации функциональных блоков, каждый вычислитель выполнен в виде ряда групп (по числу координат управления) параллельно соединенных блоков переменных коэффициен тов и функциональных блоков, подключенныхчерез сумматоры к общим сравнивающим устройствам.