Устройство адаптивной настройки статических параметров многосвязной автоматической системы

СОЮЗ СОВЕТСжИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1)05 В 23/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и отнРьГиямПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕН Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юл. М 36ститут автПССТ.В.Кириллова)Вез 1 рп, 1974,я, г,детельство ССС05 В 23/00 оматик НАСТРОЙКИОСВЯЗНОЙ настроикитоматичесИзобретение относится к техникеавтоматического регулирования и управления и может быть использованодля стабилизации статических параметров существенно нестационарных объектов, входящих в многоконтурную сис-тему автоматического управления,имеющую один или несколько замкнутыхконтуров подчиненного регулирования.Цель изобретения - расширениеобласти применения устройства.На чертеже представлена схемаустройства,Устройство состоит из первогочетвертого элементов 1 - 4 сравнениясистемы, первого и второго объектов5 и 6 управления, первого и второгоблоков 7 и 8 обратных связей, первого - четвертого элементов 9 - 12сравнения модели, модели 13 первого(54) УСТРОЙСТВО АДАПТИВНСТАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ(57) Устройство адаптивнопараметров многосвязной кой системы относится к технике автоматического регулирования и управ-.ления и может быть использованодля стабилизации статических параметров существенно нестационарныхобъектов. Цель изобретения - расширение области применения устройства.Поставленная цель достигается оведением в устройство контуров адаптацииобъектов, составляющих многосвязнуюсистему автоматического управления,позволяющих путем изменения параметров. блоков обратных преобразованийосуществлять настройку результирующих коэФФициентов преобразованияобъектов, входящих в замкнутый контур управления, 1 ил., объекта управления, модели 14 второго объекта управления модели, первого и второго блоков 15 и 16 блоков обратных связей, блока 17 решения системы алгебраических уравнений, первого и второго блоков 18 и 19 Формирования сигналов задания, пятого и шестого элементов 20 и 21 сравнения первого и второго контуров адаптации, первого и второго 22 и 23 регуляторов, третьего и четвертого блоков 24 и 25 обратных связей первого и второго контуров адаптации.Первый объект 5 управления и первый блок 7 обратной связи образуют первый контур регулирования, второй объект 6 управления и блок 8 - второй контур регулирования, Адаптивная настройка статических параметров многосвязной автоматической системы(7 К1 м фициентавого блока ания, на вход я. Злео 1 + к,(хе)к(х е) хоответствии с смым на вход пер(3)мура мо.в соота вдаваделиветс гнало ого к выхо резувогоно,с помощью предлагаемого устройства начинают с определения коэффициентов первого контура.Математические,модели, определяющие соотношение статических параметров для первого контура и его модели, имеют следующий вид: 1 + К 1 Х 11)В + км ми 71 - преобразуемый автоматической системойв первом контуресигнала и его преобразованное значение;Б , К и р - соответственно ко- .1 фэффициенты: результирующий, прямого иобратного преобразований первогоконтура системы; Х - преобразуемый моделью первого контура сигнал и егопреобразованноезначение;Б , К и р - соответственно коММ Мэффициенты преобразования: результи. рующий, цепей прямого и обратногопреобразования модели первого контураИз уравнения (1) очевидно, что результирующий коэффициент Б, первго контура системы синтезируется исходя из реальных значений парамет- ров как самого контура, так и его модели. Тогда в соответствии с сигналом Х подаваемым на вход перво" го контура системы, получают сигнал У, на выходе в соответствии с урав" нением т 1 + к 1(хс) р, ++ к 1= кх,. Из уравнения (4) можно получить аналитическое выражение для коэффициента обратного преобразования исследуемого контура Следовательно, измеряя в устано0 вившихся режимах сигналы Х, ХМУ, и У, на входе и выходе системыми модели по известному коэффициентупреобразования модели К,м, можно вычислить в блоке 17 коэффициент пря мого преобразования Кпервого контура системы.На основании полученного значения коэффициента К, и требуемогозначения коэффициента Брезульти О рующего преобразования первого контура в блоке 17 определяется требуемое значение коэффициента рм об-.ратного преобразования модели, необходимое для компенсации нестационарности коэффициента К,; полученное значение коэфРм подается на вход пер18 формирования сигнала задсигнал с которого подаетсяпятого элемента 20 сравненимент 20 сравнения, регулятор 22 и третий блок 24 обратной связи образуют первый контур адаптации первого контура управления, представляющий собой следящую систему, В исходном, невозмущенном, состоянии, когда коэФфициент К соответствует заданному значению, регулятор 22 находится в таком положении, при котором коэффициент р, также соответствует заданному для формирования требуемого значения коэффициентальтирующего преобразования перконтура управления, Следователь сигнал ошибки аЧ следящей сис1596310 При возникновении отклонения коэффициента К, от требуемого значени, получаемого на основании уравнения (6), блок 17 Формирует новое значение параметра р, на основании ко" торого Формируется новое значение 1 О сигнала задания. Сигнал рассогласования дЧ, устраняется сгедящей системой, которая устанавливает регулятор 22 в новое, установившееся, значе" ние. Таким образом, в процессе функционирования первого контура управления системы в результате выполнения алгоритмов (6) и (7) в блоке 17 и наличия контура адаптации осуществляется компенсация параметрических возмущений коэффициента Б, первого обьекта за счет непрерывной настройки коэффициента р модели. При этом в случае использования астатической следящей системы ошибка по положению отсутствует, что обеспечивает точную стабилизацию результирующего коэффициента первого контура управления, Далее определяется коэфФициент прямого преобразования вто- ЗО рого контура. Для этого контура первый контур с результирующим коэффициентом преобразования Б, выполняет функцию контура подчиненного регулированияТогда математицеская модель исследуемой системы имеет вид(13) Поэтому, измеряя значения У иУ , по известному значению Б, итребуемому значению Б" можно выцислить в блоке 17 соответствующие 40коэффициенты Ки уз,м БК (Ха,) темы равен нулю и система находитсяв равновесии,Б ,К ,- соответственно коэф 2 м ф 2 мф 1 мфициенты преобразова"ния: результирующий,цепей прямого и обратного преобразованиямодели Второго контура.В соответствии с сигналом Х 2 погучают сигнал У 2 на выходе второго контура системы в соответствии . с уравнением ТГ ч 2 21 Н м Б,К (Х)Х, (10) и сигнал У на выходе моделимГ 1 + Б К(" с) Р + Из ура внения (11 ) та кже можно получить аналитическое выражение для коэффициента обратного преобра- зования БмКймХ 2 1 м(1+Б 1 мК 2 мЖЮ) (12) Подставив (12) в (10) . получают2 м Х 1+Б,К ( у )/й +Б 1 м 2 нРФм преобразуемая величина и ее преобразован-.ное значение моделивторого контура; где Х 2 и Угм где Х и У - преобразуемая величинаи ее преобразованноезначение для второгоконтура системы; Б 2,К 2 и р, - соответственно коэффициенты преобразования:результирующий, цепейпрямого и обратногопреобразования второгоконтура,Соответствующая модель имеет вид(14 ББ, К Полученное значение р подается на второй блок 19 Формирования сигнала задания, сигнал с выхода которого подается на шестой элемент 21 сравнения. Элемент 21 сравнения, регулятор 23 и четвертый блок 25 обратной связи образуют второй адап" тивный контур, также представляющий собой позиционную следящую систему, функциональную аналогично первому . адаптивному контуру. 55 Формула изобретения,Устройство адаптивной настройки статических параметров многосвязО 20 30 35 ной автоматической системы, содер.жащее последовательно соединенныепервый, второй, третий и четвертыйэлементы сравнения системы, первыйи второй объекты управления, а также первый и второй блоки обратнойсвязи модели первого и второго блоков обратной связи, последовательносоединенные первый, второй, третийи четвертый элементы сравнения модели, модели первого и второго объектов управления, причем выход первого объекта управления соединен свходом первого блока обратной связи, выход второго объекта управлениясоединен с входом второго блока обратной связи, выход модели первогообъекта управления подключен к пер"вому входу модели первого блока обратной связи, выход модели второгообъекта управления соединен с первым входом модели второго блокаобратной связи, выход первого блокаобратной связи системы соединен свторыми входами четвертого элементасравнения системы и третьего элемента сравнения модели, выход второгоблока обратной связи системы соединен с вторым входом второго элемен- .та сравнения системы и первым входом первого элемента сравнения модели, выход первого блока модели обратной связи соединен с вторымивходами четвертого элемента сравнения модели и третьего элемента сравнения системы, выход модели второгоблока. обратной связи соединен свторым входом второго элемента сравнения модели и первым входом первого элемента сравнения системы, вторые входы первых элементов сравнения системы и модели соединены с входом устройства, а выходы третьих элементов сравнения системы и модели, первого и второго объектов управления и моделей первого и второго объектов управления соединены соответственно с первого по шестой входами блока решения системы алгебраических уравнений, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены первый и второй блоки формирования сигнала задания, третий и четвертый блоки обратной связи, пятый и шестой элементы сравнения, первый и второй регуляторы, причем входы первого и второго блоков Формирования сигналов задания соединены соответственно с первым и вторым выходами блока решения системы алгебраических уравнений, а их выходы - с первыми входами пятого и шестого элементов сравнения, выходы которых соединены с входами первого и второго регуляторов, выход первого регулятора соединен с вторым входом модели первого блока обратной связи и через третий блок обратной связи - с вторым входом пятого элемента сравнения, выход второго ре гулятора соединен с вторым входом модели второго блока обратной связи и через четвертый блок обратной связи с,вторым входом шестого элемента сравнения.,Ог ж 659 Подписи НТ СССР тиям ж жПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 2909 ВНИИПИ Госу Составитель Г.НефедоваТехред М,Ходанич Корректор А.Обруч енного комитета по изобретениям и 13035, Москва, Ж,. Раушская наб.