Система экстремального регулирования

Й- Й.ЕНИЮТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеслубликОП ИС ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ С 01) Дополнительное вт. свид-ву -22) Заявлено 10. 1) 2483231,18-24 51 присоединением заявки Ле -)5 В 130 Государственный квинт пв делам нэввретеннй н вткрытнй Приоритет -Опубликовано 15.09.79. Бюлль ь 34 53) УДК 62-5088.8)ата опубликования описания 25.09.7 А. И. Круто(72 зобретения 71) Заявитель ТЕМА ЭКСТРЕМАЛЪНОГО РЕГУЛИРОВАНИ 4 Изобретение относится к самонастраивающимся системам автоматического регулирования и может быть использовано для оптимизации работы различных технологических систем, имеющих экстремальные статические характеристики.Известен экстремальный регулятор непрерывного действия 1, содержащий блок вычисления приращения показателя качества, вход которого соединен с датчиком экстремума, а выход - с одним из входов блока апроксимации; блок вычисления приращения регулирующего воздействия, выход которого соединен со вторым входом блока апроксимации; усилитель, вход которого соединен с выходом блока апроксимации; интегратор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход со входом блока вычисления приращения регулирующего воздействия. Для формирования регулирующего воздействия, в устройстве используется величина производной показателя качества по регулирующему воздействию.Недостаток этого регулятора - низкое быстродействие.Наиболее близкой к данному изобретению является система экстремального регуМиронов, Б. И. Николецк К. Осипов лирования, содержащая последовательно соединенные реверсивный элемент и исполнительный механизм, выход которого соединен со входом объекта регулирования, и последовательно соединенные датчик экстремх ма, первый переключатель, первый блок памяти и первый блок сравнения, вход датчика эксгремума соединен с выходом объекта регулирования, второй вход первого переключателя соединен с выходом командного генератора, а второй выход через второй блок Опамяти - со вторым входом первого блока сравнения (2.Недостатком этой системы также является низкое быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия.Для достижения этой цели система содержит делитель частоты, третий блок памяти, источник максимального сигнала и последовательно соединенные второй переключатель, четвертый блок памяти, второй блок сравнения, логическое устройство и третий 20 переключатель, выход которого соединен совходом реверсивного элемента, второй вход - с выходом источника максимального сигнала, третий вход - со вторым входом логического устройства ц со входом второго пе1)скл(оцятсг(я, второй выО и)торогэ соелццец (срез третий О,Ок цяч 51 ти со вторы;1 входом второго блока сравнения, а через делитель цястоты с выхолоч кочацлцоп) генератора.1)1 фи).привеСця функццонялы 1 я 51 схема системы экстремального регулирования; ца фцг. 2 - диаграмма, цоясцяюпая работу црелла(цечой сцстечы.Сцсте 5(а экстре ч я, ьцо(х) рсгчл и рова цц 51 содержит латццк экстремх чя 1, выхол которого соелинец с ицрорх)циоццым вхолоч первого переклюцатсля 2, управляющий вхол которого сослицец с выходом коман,Иог) ге. церяторя 3. Вь(холы первого псреклюцятеля 2 соелццсны соответственно с вхо,а(чц первого и второго блоков памяти 4 и 5, выхолы которых соединены со входами первого блока сравнения 6, выход которо)о соединен с информационным входом второго переклюцателя 7. с первым входом логического устройства 8 и с первым ицформационныч входом третьего переклюцятсля 9, второй информационный вход которого соединен с источником максичальцого сигнала 10. Управляющий вход второго переклк)цателя 7 соединен с выхо;нм делителя частоты 11, вход, которого соедини с выходом командного генератора 3. Выхолы второго переклюцателя 7 соелицецы соответственно со входами третьего и цетвсртого блоков памяти 12 и 13, выходы которых соединены со входами второго блока сравнения 14, выход которого соелинен со вторым входом логицеского устройства 8. Выход логического устройства 8 соелицец с управляющим входом третьего переключателя 9, выход которого соединен со входом реверсивного элемента 15. Выход реверсивного элемента 15 соединен со входом исюлнительного механизма 16, выход которого соелинен со входом объекта регулирования 17.Система экстремального регулирования работает следу(ошич образом.Первый импульс, поступающий с команлного генератора 3 на управляющий вход первого переклкцатсля 2, цолклюцает первый блок памяти 4 к лятцику экстремума 1 на время действия импульса. За это время происходит запись в первый блок памяти 4 текущего зняцения эксзре льной характеристики. Исполнительный мехяцизч 16 непрерывно изменяет сос) ояцис об ьектя регулирования 17 и к мочецту появления второго импульса с коман нго(о генератора 3 рабочая точка займет новое положение ня экстремальной характеристике. Второй импульс, поступающий с генератора,3 1(я у)1- равляюший вход первого переключателя 2, подключает второй блок памяти 5 к датцик экстремума 1, и во второй блок памяти 5 записывается новое зцацение экстремальной характеристики.Значения экстремальной характеристики, записанные в первом блоке памяти 4 и во втором блоке памяти 5, срациваются в перцоч блоке ср вцеция 6. В этом хстроистве Вь(гц.С,5 ЕТС 51 РЯЗЦОСТЬ Мсждм ЭТИМИ ЗнаС- пнями. Выццслецная ряз(нсть является приращенс 1 показателя кяцества на заданном интервале времени, который опрелеляется 5периодом следования ичпульсов с командного генератора 3. .Слц( прирацение показателя качества, т. е. первая производная имеет отрицательный знак, то происходит перекл(оцецие направления перемещения испол - ццтельного механизма. 1 ри положительном о знаке первой произволцой направление движения остается неизменным. В устройстве используется лелитель частоты с коэффициецточ деления 2. В этом случае второй импульс с генератора 3 через делитель цастоты 11 поступает на управляюций вход второго переключателя 7 и полклюцает третий блок памяти 12 к выходу первого блока сравнения 6. За время действия импульса производится запись в третий блок памяти 12 приращения показателя качества. Соево гояцие объекта регулирования, а следовательно и знацеция показателя качества непрерывно изменяется. Третий импульс с генератора 3 п ступает на первый переклюцатель 2 и подключает первый блок памяти . к латцику экстремума 1 на вречя лействия импульса. Записывается новое знацецце экстремальной характеристики.Четвертый импульс с генератора 3 полкл(оцает второй блок памяти 5 к латцику экстремума 1. Во второй блок памяти 5 записывается следующее знацение экстремальной характеристики. Первый блоксравнения 6 вычисляет разность между текущими значениями показателя качества, т. е. первую производную. Одновременночетвертый импульс с генератора 3, поступающий через делитель цастоты 11 на управляющий вход второго переключателя 7, цолклюцяет цетвертый блок памяти 13 квыходу первого блока сравнения 6 и производится запись значения приращения или первой производной в четвертый блок пачяти 13. Записанные значения первой производной поступают на второй блок сравнения 14, который вычисляет приращение первой производной на залацнох) и)ггсрвал, т. е. выцислястся вторая произволцая. Зняцеция первой и второй производных посту(яют ца логицескос устройство 8.И з рассм отрени я за виси мостй первойи второй произволць(х при изменении от 1 до -)-со (см. фиг. 2) слелует, цто:в 1 области цсрвяя и вторая производныеиек)т (н)ложительцый знак;во 11 области первая производная имеетположительный знак, а вторая - отрицательцыи;в 11 области первая и вторая произволные цмек)т отрицательный знак;в 1 Ъ) области первая производная цчее-.отриятельцый знак, а вторая - положительный й.1 ц 6013 Область 3 нвк первой иэоизвопной Знак второй производной Бы.ланой сигнал:югицеского устройства Б фор,яула изооретеная В соответствии с таблицей происходит работа логического устройства 8. На выходе логического устроиства 8 появляется сиг- о нал логицеская единица, если рабочая точка находится во 11 и 111 областях. Сигнал логический ноль появляется, если рабочая точка находится в 1 и И областях. Таким образом логическое устройство 8 различает ближнюю и дальнюю зоны экстремальной характеристики.Сигнал с выхода логического устройства поступает на управляющий вход третьего переключателя 9. Если рабоцая точка находится в 1 и 1 Ч областях, т. е. в дальней зо области, то на исполнительный механизм 16 через реверсивный элемент 5 поступает максимальный сигнал, обеспечивающий максимальную скорость движения к экстремуму. Если рабочая точка находится в 11 и 111 областях, т. е. в ближней области, то на исполнительный механизм 6 через реверсивный элемент 5 поступает сигнал с выхода первого блока сравнения 6, т. е.сигнал, пропорциональный первой производной, или сигнал, зависягций от расстояния 40 до экстремума (см. фиг. 2 г.). При приближении к экстремуму происходит уменьшение сигнала, и в точке экстремума регулирующий сигнал равен нулю, т. е. объект настроен в оптимальный режим работы.Предлагаемая система экстремального45 регулирования отличается от прототипа тем, что при настройке объекта регулирования в оптимальный режим учитываются значения первой и второй производных показателя качества. Этим повышается быстродействие и качество управления объектом. С точки зрения технико-экономической эффективности предложенная система повышает точность и надежность работы объекта управлен ия. Система экстремального регулирования, содержащая последовательно соединенные реверсивный элемент и исполнительный механизм, выход которого соединен со входом объекта регулирования, и последовательно соединенные датчик экстремума, первый переключатель, первый блок памяти и первый блок сравнения, вход датчика экстремума соединен с выходом объекта регулирования, второй вход первого перекл 1 очателя соединен с выходом командного генератора, а второй выход -- через второй блок памяти - со вторым входом первого блока сравнения, от,шчающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы, она содержит делитель частоты, третий блок памяти, источник максимального сигнала и последовательно соединенные второй переключатель, четвертый олок памяти, второй блок сравнения, логицеское устройство и третий переключатель, выход которого соединен со входом реверсивного элемента, второй вход - с выходом источника максимального сигнала, третий вход - со вторым входом логического устройства и со входом второго переключателя, второй выход которого соединен через третий блок памяти со вторым входом второго блока сравнения, а через делитель частоты - с выходом командного генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторское свидетельство СССР324610, кл. б 05 В 3/02, 974. 2. Л вторс кое с в идетел ьство СССР16680, кл. С 05 В 302, 1966.Фиг, 1 е 2 ель А угон ащ тор М. Пожодписное д, 4/5ектная, 4 Редактор Н, КаменскаяЗаказ 5459/47ЦНИИПИ Госпо делам113035, МоскваФилиал П П П Пат СоставитТехред О. ЛТираж 1615дарственногоизобретенийЖ - 35, Раунт, г. Ужго комитета ССС и открытий шская наб.,од, ул. Про