Устройство для контроля системы управления

Союз Советскнк Соцнапистнчесннк РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТЕЛЬСТВУ ш,855612(51)М. Кл. 6 05 В 23/02 Государственный комнтет СССР яо делам нзобретеннй н отнрытнйДата опубликования описания 10881(72) Авторы ТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СИСТЕ УПРАВЛЕНИЯ ель, вхо- авлевыход я, вто- ыходу усправ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для функционального контроля технических объектов.Известно устройство для контролясистемы управления, позволяющее осуществлять контроль по заданной программе (1 .Недостатком данного устройства является функциональная ограниченность,обусловленная невозможностью предсказания поведения контролируемой системы на заданный интервал времени.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для функционального контроля системы управления,содержащее эталонную модель, блоксравнения, ограничитель, интегратор,логический пороговый блок (2,Однако данное устройство позволяет определить состояние объекта контроля только в момент контроля и непредсказывает его поведение на заданный интервал времени, что понижает достоверность контроля и эффективность применения устройства,Цель изобретения - повышение точности устройства.Цель достигается тем, что втройство для контроля системы у 0 ления, содержащее эталонную модвход которой соединен с первымдом контролируемой системы упрния и со входом устройства, ас первым входом блока сравненирой вход которого подключен к вконтролируемой системы управления,а выход - через последовательно соединенные ограничитель и интеграторсоединен с третьим входом блока сравнення, логический пороговый блок иблок регистрации, введены два сумматора, накопитель, элемент задержки, два усилителя, два эадатчикакоэффициентов усиления, генератор импульсов, инвертор и импульсный преобразователь, вход и первый, выходкоторого подключены соответственнок выходу блока сравнения и к первому входу первого сумматора, а второй выход - к первому входу генератора импульсов, второй вход которого подключен ко второму входу контролируемой системы управления, авыход - через первый задатчик коэффициента усиления - к первому входупервого усилителя, выход которогосвязан с первыми входами второгосумматора и логического пороговогоблока, соединенного выходами со вхо 855612дами блока регистрации, второй вход второго сумматора соединен с выходом второго усилителя, первый вход которого связан с выходом первого сумматора, выход второго сумматора подключен ко второму входу логического порогового блока и первому входу накопителя, второй вход которого подключен к выходу импульсного преобразователя через последовательно соединенные второй задатчик коэффициента усиления и элемент задержки, а выход накопителя соединен через ин вертор со вторым входом первого сумматора и вторым входом первого усилителя, а второй выход второго эадатчика коэффициента усиления соединен со вторым входом второго усилителя.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит контролируемую систему 1 управления, эталонную модель 2, блок 3 сравнения, ограничитель 4, интегратор 5, импульсный преобразователь б, первый 7 и второй 8 сумматоры, первый 9 и второй 10 усилители, накопитель 11, инвертор 12, первый 13 и второй 14 задатчики коэффициентов усиления, элементы 15 задержки, генератор 16 импульсов, логический пороговый блок 17 и блок 18 регистрации.Устройство работает следующим образом./Параллельно системе 1 устанавливается модель .2, математическое описание которой соответствует математическому описанию системы управления. Входной сигнал Ч является общим для системы 1 и модели 2. Этот сигнал берется непосредственно из контура системы управления, составной частью которой является контролируемый ,объект. выходные сигналы Х системы. 1 и Х модели 2 сравниваются в блоке 3.мПолученный сигнал рассогласования (Х-Х ) попадает через ограничительм4 на интегратор 5. Проинтегрированный выходной сигнал Х подают как сигнал отрицательной обратной связи в блок 3, образуя тем самым замкнутый контур компенсации рассогласования выходных сигналов объекта и модели (Х-Х), вызываемого несовпадением параметров модели 2 и системы 1. Преобразованный таким образом сигнал рассогласования Ь:Х-Х-Хк являющийсяотносительным эначеййем случайного вектора состояния Ю(1) , служит входным сигналом преобразователя 6. По этому сигналу устройство, включающее узлы 6-16, реализует получение значений текущей Ъ (К+1/К+1) и предсказанной д (К+1/К) оценок.В связи с этим рассмотрим два режима работы устройства.1. Режим определения текущей оценки Ь (К+1/К+1), Работа начинается св данном случае, при Кд (2/1) - д (2) -ф(/2,1) Ь/1) усиленная усилителем 10 в К/)2) раз, подается на вход сумматора 8, на другой вход которого поступает из накопителя 11 предыдущее значение оценки Ь (1/1), усиленное усилителем 9 в Ф,(К+1,1), при К=1 в Ф (2,1) раз. Полученное в результате суммирования указанных величин на выходе сумматора 8 текущее значение оценки состоянияд,(к+1 / к 1) Ф,(кф ,к)д(к/к)передается в блок 17 и задерживаетсяв накопителе 11. В дальнейшем, приК=2,3 цикл повторяется. нулевого значения оценки д(0/0)=0(в накопителе 11 нулевое значениеоценки), В момент К=О по приходу навход преобразователя б случайногозначения сигнала Ь), , в данномслучае при К=О Ь(С) длительностью,обеспечивающей нормальное срабатывание элементов схемы устройства, иамплитудой, соответствующей значению Ь),(1)в момент К=О. Сигнал Ь),(К++1) с одного из выходов преобразователя б поступает на входы эадатчика 14 и генератора 16, а с другоговыхода - на первый вход сумматора 7.Задатчик 14 обеспечивает установкукоэффициента усиления усилителя 10 15 К),(К+1), при К=О, К,(1) и управление сбросом накопителя 11 фстаройоценки через элемент 15, имеющийзадержку на один шаг (такт счета .Задатчик 13 с помощью генератора 16 20 обеспечивает установку коэффициента усиления усилителя 9 Ф)К+1 К)при К=О, ф)1,0), В этот момент времени при К=О на входе сумматораЬ),(0/0)=0, С выхода сумматора 7 сиг нал Ь)1), усиленный усилителем 10в К),(1) раз, пройдя через сумматор 8,поступает в накопитель 11 и блок 17,т.е. полученное значение оценки(1/1) передается в блок 17 и задерживается в накопителе 11, обеспечивающем выдачу Ь (К/К) на вход усиллителя 9 и через йнвертор 12 на входсумматора 7.В момент К=1 поступившее с выходапреобразователя 6 на вход сумматора7 значение сигнала Ьх(К+1), при К=1,Ь/),(2) суммируется с 3)(1/1), имеющимся на другом входе последнего.Полученная с выхода сумматора 7 не- вязка2. Режим предсказания оценки на заданный интервал времени1(К+1/К)В этом режиме в соответствии с установкой заданного интервала предсказания (Установка 1)в генераторе 16, последний с помощью задатчика 13 обеспечивает установку коэффициента усиления усилителя 9 на величину ф(К+9,К), что позволяет усиливать 3(К/К) в укаэанное число раз, обеспечивая тем самым выдачу через сумматор 8 на вход блока 17 предсказанного значения оценки на В шагов впередь(к+(К):Фк+ ,К) д(/),т.е. на заданный интервал времени. В остальном работа устройства анало,гична работе в первом режиме.Вычисленные значения оценок сравниваются блоком 17 с соответствующими значениями Чор, и по величине отклонения Е ЧОР блок 16 регистрирует один из сигналов:Годви до З, т.е. на заданный интервал времени объект контроля Годен, или Не годен.Предлагаемое изобретение позволяет оценивать поведение контролируемых систем на заданный интервал времени, расширяя, тем самж, область применения устройства, Экономический эффект от внедрения данного ус" тройства оценивается величиной предотвращенного ущерба вследствие ошибки в оценке состояния системы управления при отсутствии информации о ее поведении на заданном интервале времени. формула изобретения Устройство для контроля системы управления, содержащее эталонную модель, вход которой соединен с первым входом контролируемой системы управления и со входом устройства, а выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу контролируемой си 5 0 15 20 25 ЗО 35 40 45 стеьы управления, а выход - черезпоследовательно соединенные ограничитель и интегратор соединен с третьим входом. блока сраэнения, логический пороговый блок и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности устройства, в него введены два сумматора, накопитель, элемент задержки, два усилителя, два задатчикакоэффициентов усиления, генератоРимпульсов , инвертор и импульсныйпреобразователь, вход и первый выход которого подключены соответственно, к выходу .блока сравнения ик первому входу первого сумматора,а второй выход - к первому входу генератора импульсов, второй вход ко"торого подключен ко второму входуконтролируемой системы управления,а выход - через первый задатчиккоэффициента усиления - к первомувходу первого усилителя, выход которого связан с первыми входами второго сумматора и логического порогового блока, соединенного выхоамисо входами блока регистрации, второй. вход второго сумматора соединен с выходом второго усилителя,первый вход которого связан с выходомпервого сумматора, выход второгосумматора подключен ко второму входулогического порогового блока и первому входу накопителя, второй входкоторого подключен к выходу импульсного преобразователя через последовательно соединенные второй задатчиккоэффициента усиления и элемент заержки, а выход накопителя соединенерез инвертор со вторым входом первого сумматора и вторым входом первого усилителя, а второй выход второго задатчика коэффициента усилениясоединен со вторым входом второгоусилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 413462, кл, 6 05 В 23/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 439790, кл. С 05 В 23/02 1974855612 ст Составитель В, ДиановТехред М.Табакович Корректор Г. Назарова НМин еда ал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектна аказ 6906/67 Т ВНИИПИ Г по дел 113035, МоПодписное митета СССР ткрытий ая наб., д. 4