Устройство для управления инерционным объектом

м 744449 Союз СоветскихСоциапкстическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 30.06.80, Бюллетень Я 24Дата опубликования описания 30,06.80 до делам изобретений и открытий(7 ) Заявитель Московский ордена Ленина авиационный институт им, Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЬЕКТОМИзобретение относится к автоматике и мо. жет быть использовано для обеспечения ква. зиоптимального по быстродействию управления инерционным объектом второго порядка, пере. даточная функция которого имеет вид Коб(р) (т,р+1(т, р+)где К - коэффициент усиления объекта;ТТ р - постоянные времени объекта,с помощью сервомотора постоянной скорости,в частности, при управлении технологическимигпроцессами, при управлении движущимисяобъектами. Известны устройства для управления инерционным объектом, обеспечивающие оптимальное (или квазиоптимальное) по быстродействию управление и содержащие нелинейный пре образователь и сервомотор постоянной, скорости 11.В этих устройствах в функции от ошибки и ее производных формируют нелинейную 2функцию переключения, вид которой определяется динамикой объекта.Недостатком таких устройств является необходимость знать все параметры передаточнойфункции объекта и вводить нх значения в вы.числительное устройство.Наиболее близким по технической сущностик изобретению является устройство для управления инерционным объектом, содержащее нелинейный преобразователь, сервомотор постоян.ной скорости, измеритель регулируемой коор.динаты, выход которого и выход задатчикаподключены к соответствующим входам эле.мента сравнения, выход которого подключенко входу блока формирования производныхи к первому входу первого усилителя, второйвход которого присоединен к первому входувторого усилителя и к одному из выходовблока формирования производных, выход . - к 20первому входу сумматора, выход которогоподключен ко входу сервомотора постояннойскоросТИ, Второй вход второго усилителя подсоединен к другому выходу блока формирова",ния производных 2).где т,е.15фККУпбрзР)(,Т К)зТр(КТ К)-КК ТР(ПККз")з20 зеп(з)з((пыз 3 74444Устройство обеспечивает квазиоптимальное Ъпо быстродействию управление при реализации,закона управления, предложенного Силва взпбщРап(" зИ )1 з (2) Я тчГ трб т трЕ,К К Т +КК Т=КК т . КК т ФМрРК =; К=КК; Г(Ч"):-(М Ч")ЕЧ")) ф На выходе элемента сравнения формируетсясигнал ошибки между задающим сигилом означении регулируемой координаты Е = ф-кр.25При этом параметры объекта управленияК = К Кр, Т 1, Тр и пРивода постоЯннойскорости К) Т 1(, должны быть известны ииспользуются для формирования сигналов ).)и Ч . На нелинейном преобразователе получается нелинейная составляющая квазиоптимального закона управления (2), а на выходесумматора полный закон управления (.) . Взависимости от знака функции 6 сервомоторпостоянной скорости (который составляет35репейный усилитель 8 и сервомотор) вызываетперемещение исполнительного органа управления )и . Воздействие на объект управленияисполнительного органа вызывает изменениерегулируемой координаты кр , которая за близ 40кое к оптимальному по быстродействию времяпереходит от начального значения р к заданоному значению ф:5,Однако эти устройства имеют тот недостаток,что при изменении коэффициента передачи45объекта К = К К,т, (которое происходитЧ,в связи с изменением режима работы объекта),либо при отсутствии априорной информациио значении этого коэффициента нельзя реализовать функцию переключения (2), а, следова.тельно, и квазиоптимальное по быстродействиюпротекание процессов.Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства при изменениях коэффициентапередачи инерционного объекта.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство содержит ыложительный блок, измеритель выходной координаты сервомоторапостоянной скорости и блок выделения модуля,9ф,вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход - к одному из входов множительного блока, другой вход которого через нелинейный преобразователь связан с выходами измерителя выходной кординаты серво мотора постоянной скорости, выход блока умножения подключен ко второму входу сумматора,На чертеже представлена блок-схема устрой.ства,Устройство содержит объект 1 управления,описываемый передаточной функцией (1), сер.вомотор 2, репейный усилитель 3, измеритель 4регулируемой координаты, задатчик 5, элементб сравнения, блок 7 формирования производных (дифференцирующие устройства, либоизмерители производных сигналов, в зависимости от вида регулируемого параметра объекта),усилителя 8 и 9(например, магнитные усили.тели, операционные усилители); нелинейныйпреобразователь 10, сумматор 11; измеритель12 выходной координаты сервомотора постоянной скорости (например потенциометр обратной 1связи сервомотора), множительный блок 13;блок 14 выделения модуля (выпрямитель),сервомотор постоянной скорости. При подаче задающего воздействия ф(Е) задатчик (регулируемой координаты) 5 выдап ет на элемент б сравнения сигнал, который сравнивается с сигналом кр(ь идущим с изме. рителя 4 регулируемой координаты. С выхода элемента сравнения сигнал ошибки (рассогласования) Е) =Я(Ц -Р подается на один из выходов усилителя 9 и на вход блока 7 формирования производных. С его выхо)(а сигнал первой производной подается на вход усилителя 9, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный Т, Я+ Р подавае. мый на сумматор 11. На вход усилителя 8 с выхода блока формирования производных 7 подаются сигналы, пропорциональные Я и Я. На выходе усилителя 8 формируется сигнал; пропорциональный (Т с + Я)ТР, который проходит через блок 14 выделения модуля, и сигнал 1 Т,Я+ЦТР подается на вход множительного блока 13, на другой вход которого с вы. хода нелинейного преобразователя 10 подается сигнал, пропорциональный нелинейной функции от входной координаты сервомотора 2 1 и-Г(1 - т. ).-( Тр После перемножения сигналов, пропорциональиык (Т(з 1)ТП и Г( - "Т ), пРоиз. ведение этих сигналов идет йа вход сумматора 11, формирующего функцию переключения744449Составитель В. Васильев Техред М Петко дактор И. Нан рек аз 3788/10 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб д, 4/5 ЦНИИП а по делам изо113035, Москва, Ж филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4