Устройство для управления объектом

Союз СоветскикСоциапистнческикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 953622(23) ПриоритетОпубликовано 23,08.82. бюллетень31 Ьаударстюный камнтет СССР ао делам нзобретеннй н еткрцтнй(088,8) Дата опубликования описания 25,08,82(84) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ 1Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления структурно-неустойчивыми объектами.Известна цифровая система автомати- .ческого регулирования, содержащая устройство сравнения, преобразователь коданалог, сумматор и исполнительный орган, связанный с объектом регулирова ИОднако данная система не обеспечивает регулирования структурно-неустойчивых объектов.Наиболее близким к изобретению техническим решением явлс утрйсв. для цифрового управления, содержащее генератор импульсов, сумматор и после-, довательно соединенные блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам устрой о ства, и цифроаналоговый преобразователь2.Недостатком известного устройства - является отсутствие возможности управ 2пения структурно-неустойчивыми объектами, что сужает область его примененияаЦель изобретения - расширение об ласти применения устройстваУказанная цель достигается тем, что в устройство введены делитель частоты, инвертор, триггер, первый и второй ключи, выходы которых соединены соответ ственно с первым и вторым входами сумматора, управляющие входы -, с первым и вторым выходами триггера, а информационные входы - с выходом инввртора и выходом цифроаналогового прем сбразователя, причем выход генератора импульсов подключен к входу триггера и через делитель частоты к третьему входу блока сравнения, вход инверторак выходу цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора - к выходу устройства.На фит; 1 приведена блок-ч:хема устройства для управления объектом; на фиг. 2 - структурная схема контура уп равления с диаграммами сигналов, поясняющими работу устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 сравнения, цифрсаналоговый преобразователь 4, инвертор 5, первый ключ 6, сумматор 7, второй ключ 8 и триггер 9,Устройство предназначено для управления объектами с передаточной функцией видаЩ) Р 0(р)где Р(О ) - многочлен степени и, не15имеющий нулевых корней.Д ( 1 - многочлен степениИ ( й 7 и /, не имеющий нулевых корней.Работа устройства происходит следующим образом.20Последовательность импульсов с выхода генератора 1 через делитель 2 частоты с коэффициентом деления 2подается на первый вход блока 3 сравнения.При поступлении каждого нового им пульса по первому входу блок 3 сравнения формирует код ошибки регулирования, вычитая из задающего воздействия выходной сигнал объекта 10 управления. Код ошибки преобразуется в аналоговый сигнал цифроаналоговым преобразователем 4 и подается через ключ 8 и последовательно соединенные инвертор 5 и ключ 6 на входы сумматора 7. В каждый текущий момент времени один из ключей на 35 ходится в открытом, а другой - в закрытом состоянии. Ключи изменяют свое состояние четное число раз за период управления, в результате чего сигнал на выходе сумматора 7, оставаясь постояннымо по величине, четное число раз меняет свою полярность. Управление состоянием ключей производится сигналами с прямого и инверсного выходов триггера 9 на счетный вход которого подаются им 45 пульсы с выхода генератора 1 импульсов.,Характер преобразования сигнала при прохождении через отдельные звенья объектом управления иллюстрируется кривыми на выходе звеньев (фиг. 2). Пусть на вход устройства 11 управления поступает ступенчатый сигнал. Устройство формирует из него двухполярное управляющее воздействие как описано. После прохождения через интегрирующее звено управляющий сигнал приобретает форму треугольных импульсов, амплитуда которых пропорциональна величине ошибки, После прохождения через инерционное звено импульсы сглаживаются, т.е. из последовательности,импульсов выделяетсяпостоянная составляющая, пропорциональная величине ошибки регулирования. Требуемое качество сглаживания обеспечивается выбором выходной частоты генератора 1 (фиг. 1) и коэффициента деления делителя 2 частоты.Таким образом, преобразование сигнала ошибки при прохождении через устройство управления, интегратор и инерционное звено эквивалентно его преобразованию при прохождении через безинерционный усилитель и инерционное звено.Закон изменения ошибки в рассмотренной системе. близок к соответствующемузакону при пропорциональном управленииструктурно-устойчивым объектом с передаточной функцией вида"оР (Тр+1) Й,р+ 1/Поэтому в данном случае использованиеустройства обеспечивает возможность стабилизации объекта управления. При этомне,требуется изменение структуры объекта управления и введение дополнительной жесткой обратной связи, что позволяет применять предлагаемое устройствок более широкому классу объектов.Фор мула изобретенияУстройство для управления объектом,содержащее генератор импульсов, сумма-.тор и последовательно соединенные .блоксравнения, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам устройства и цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения, в него введены делитель.частоты, инвертор, триггер, первый ивторой ключи, выходы которых соединены соответственно с первым и вторымвходами сумматора, управляющие входы -с первым и вторым выходами триггера,а информационные входы - с выходоминвертора и выходом цифроаналогового.преобразователя, причем выход генератораимпульсов подключен к входу триггера.и через делитель частоты к третьемувходу блока сравнения, вход инвертора -к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора - к выходу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР546855, кл. Ь 05 В 19/20, 1973.2, Авторское свидетельство СССР339905, кл. О 05 В 15/02 1971