Система автоматического управления нестационарным объектом

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЦММПтаевиРЕСПУБЛИК ОЮ (Ш 0 элеме щ а я и полни иап и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) А.Н.Новиков и Н.И.Соколов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(56) 1.Авторское свидетельство СССР й" 282480, кл. С 05 В 6/02, 1965.2.Соколов Н.И., Судзиловский Н,Б. К анализу одного класса линейных существенно нестационарных систем автоматического управления космических летательных аппаратов типа ВКС на конечном этапе спуска. Сб. "Навигация. Наведение и оптимизация управления" Труды ЧН Международного симпозиума ИФАК в Роттах-Згерн, "Наука", 1978, с. 76-82.(54) (57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫМ ОБЪЕКТОМ, содержащая последовательно соединенные элемент сравнения, последовательное корректирующее устройство, суммирующий усилитель, исполнительное устройство, объект управления и первую модель корректирующего устройства, выход которой соединен с вторым входом суммирующег усилителя, третий вход суммирующего усилителя через вторую модель последовательного корректирующего устройства соединен с выходом суммирующего усилителя, выход объекта управления соединен с инвертирующим входомнта сравнения, о т л и ч а ю -я тем, что, с целью мин уровня помех на входе в ис ельное устройство и расщир на устойчивости движениятемы, в нее введены последовательносоединенные корректирующее устройствои модель объекта управления, выходкоторой соединен с четвертым входомсуммирующего усилителя, а вход корректирующего устройства - с выходомисполнительного устройства,1132279 Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при проектировании систем автоматического управления различными объектами с переменными параметрами, .5Известна система управления не- стационарным объектом обеспечивающая малую чувствительность динамических свойств к изменению параметров объекта, но не гарантирующая их малую 1 О чувствительность к помехам 1Известна система управления нестационарным объектом, позволяющая поддерживать заданные динамические свойства и устойчивость системы при изменении в широких пределах нараметров объекта управления, содержащая последовательно соединенные элемент сравнения, последовательное корректирующее устройство, суммирующий усили О тель, исполнительное устройство, объект управления и первую модель корректирующего устройства, выход которой соединен с вторым входом суммирующего усилителя, третий вход 25 суммирующего усилителя через вторую модель корректирующего устройства соединен с выходом суммирующего усилителя, четвертый вход суммирующего усилителя через третью модель коррек-ЗО тирующего устройства соединен с выходом исполнительного устройства, выход объекта управления соединен с инвертирующим входом элемента сравнения 2135Однако в известной системе не имитируется уровень помех на входе в исполнительное устройство, что сужает .диапазон устойчивости движения системы в условиях действия интенсивных 4 О помех при наличии насыщения в испол- нительном устройствеа Цель изобретения - минимизация уровня помех на входе в исполнитель:ное устройство и расширение диапазо 45 на устойчивости движения системы,Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую последовательно соединенные элемент сравнения, последовательное корректирующее 5 О устройство, суммирующий усилитель, исполнительное устройство, объект управления и первую модель корректирующего устройства, выход которой соединен с вторым входом суммирующе го усилителя, третий вход суммирующего усилителя через вторую модель последовательного корректирующего зустройства соединен с выходом суммирующего усилителя, выход объектауправления соединен с инвертирующимвходом элемента сравнения, дополнительно введены последовательно соединенные корректирующее устройство имодель объекта управления, выход которой соединен с четвертым входомсуммирующего усилителя, а вход корректирующего устройства - с выходомисполнительного устройства.На чертеже представлена блок-схе-,ма предлагаемой системы автоматичесского управления нестационарным объектом.. Система содержит последовательносоединенные элемент 1 сравнения, последовательное корректирующее устройство 2, суммирующий усилитель 3,исполнительное устройство 4, объект5 управления и первую модель 6 корректирующего устройства, выход которой соединен с вторым входом сумми-.рующего усилителя, третий вход суммирующего усилителя через вторую модель 7 последовательного корректирующего устройства соединен с выходом суммирующего усилителя, четвертыйвход суммирующего усилителя черезпоследовательно соединенные модель8 объекта управления и корректи 3рующее устройство 9 соединен свыходом исполнительного устройства,а выход объекта управления соединенс инвертирующим входом элементасравнения.Система работает следующим образом,Задающее воздействие Х 5 поступаетна вход элемента 1 сравнейия. С выхода элемента сравнения сигнал рассогласования Е поступает на вход последовательного корректирующего устройства 2 с постоянными парам".трами,которое выполнено, например, в видеблока интеграторов. С выхода последовательного корректирующего устройства сигнал 0 поступает на входсуммирующего усилителя 3. С выходасуммирующего усилителя сигнал 0 посЕтупает на вход исполнительного устройства 4. С выхода исполнительногоустройства сигнал 1 поступает навход нестационарного объекта 5 управления. С выхода объекта управлениясигнал Х поступает на инвертирующийвход элемента сравнения, а также навход первой модели б последовательного корректирующего устройства с(2) Величина дисперсии сигнала навходе в исполнительное устройство 1 Ы 5 м 11 ы) фсос 0 и 1 где бы)- спектральная плотность поме-,хи. 110Известно, что для достижения минимально возможной величины дисперсии на вуоде в исполнительное устройство, определяемой вь 1 ражением (2), необходимо выбирать минимальные значения 15 коэффициентов полинома 4 , при которых обеспечиваются заданные динамические свойства системы в режиме управления.Для этого необходимо иметь возможность независимо формировать по крайней мере вфпкфпо+п+2 и коэффициентов, а именноЯ, - всего(и-п;А, А,- всего и ; ААо.25 всего (+1). Такая возможностькпоявляется при п-пп 1о в (3) путем обеспечения желаемых значений коэффициентов %.1 - всего ( О +1), +, - всего П, 1 - всего Ь,ФЙри выполнении равенства в выражении (3) желаемые значения коэффициентов Ъ,1,, Ц могут быть найдены однозначно из системы линейных уравненийМТ= Д (4) при действии помехи с выхода объектауправленияЕ с,(и 1 Ци "Е Ъ,и 1где д - вектор размерности ( йпв.), элементами которого являются минималь но возможные значения коэффициентовя4;41, 4. полинома ф (р), которые с одной стороны обеспечивают желаемые динамические свойства системы в режиме управления, а с другбй минимизацию уровня помех на входе в исполнительное устройство; , М - квадратная матрица, элементы которой определяются заданными значениями коэффициентовс,у Л 1)жд Ас,о.)ФК - вектор искомых коэффициентов.фр 143При этом определитель матрицы М отличен от нуля, В этих условиях система (4) всегда имеет единственное решение.Таким образом, предлагаемгч система автоматического управления не- стационарным объектом позволяет минимизировать уровень помех на входе в исполнитепьное устройство и добиться расширения диапазона устойчивости движения системы, обеспечивая при этом требуемые динамические свойства системы в режиме управления при изменении параметров объекта управления в широких пределах.1132279 Составитель А.ЛащеТехреду Л. Микеш Редактор Л.Алексеенко оррек Тираж 841 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.