Регулятор

А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 10372 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ффффтфжЪВм ЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВИ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(71) Сибирский ордена ТрудовогоКрасного Знамени металлургический .институт им.Серго Орджоникидзе,и Кузнецкий ордена Ленина, орденаОктябрьской Революции, ордена. Кутузова 1 степени, ордена ТрудовогоКрасного Знамени металлургическийкомбинат им. В.И, Ленина(56) 1. Авторское свидетельство СИ"699490, кл, 6 05 В 11/01, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2925461/18-24,кл.05 В 11/01, 1980,(54)(57) РЕГУЛЯТОР, содержащий двамасштабирующих блока, первый экстраполятор, три блока задержки, первыйблок сравнения, два исполнительныхблока, последовательно соединенныевторой блок сравнения, первый фильтрнизкой частоты и обратную модельобъекта, последовательно соединенныетретий блок сравнения и второй экстраполятор, последовательно соединенные четвертый блок задержки и первыйсумматор, последовательно соединенныепятый блок задержки и четвертый блоксравнения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения затратна регулирование, он содержит пятыйблок сравнения, второй,третии и четвертый фильтры низкой частоты, второйсумматор, третий и четвертый масштабирующие блоки, последовательно соединенные сигнум-реле и блок умноже" ния, последовательно соединенные блок определения модуля; пятый фильтр низкой частоты, пятый масшта- бирующий блок и ограничитель,под; ключенный вторым входом через третий масштабирующий блок к выходу первого блока сравнения, а выходом через последовательно соединенные второй исполнительный блок, четвертый фильтр низкой частоты, первый блок задержки и четвертый масштабирующий блок - к второму входу первого сумматора, выход первого исполнительного блока через последовательно включенные третий Фильтр низкой частоты и третий блок задержки соединен с входом четвертого блока задержки и с первым входом первого блока сравнения, соединенного вторым входом с входами пятого блока задержки и пятого блока сравнения и с выходом второго сумматора, выход пятого фильтра низкой частоты соединен через последовательно включенные второй масштабирующий блок, блок умножения и пятый блок сравнения с вхо"дом первого исполнительного блока,третий вход первого сумматора соединен с выходом обратной моделиобъекта, а выход первого сумматора ; с первым входом третьего блока сравнения и через четвертый блок сравнения - с входом блока определения модуля и входом сигнум-реле, выход второго Фильтра низкой частоты соединен с входом первого масштабирующего блока, подключенного выходом через первый экстраполятор к первому входу второго сумматораи4 037208 55 3бирующий блок, первый блок задержки, второй блок задержки и сумматор, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения,последовательно включенные второйэкстраполятор, второй масштабирующий блок, третий, четвертый и пятыйблоки задержки, последовательно включенные третий экстраполятор, блок выч итания и шестой блок задержки, причем второй вход сумматора соединенс выходом пятого блока задержки, атретий вход - с выходом шестого блока задержки, выход второго блокасравнения подключен к входам второгои третьего экстраполяторов, выходпервого блока задержки соединен свторым входом третьего блока сравнения, выход третьего блока задержки - с вторым выходом блока вычитания, выход пятого блока задержкис третьим входом блока вычитанияГ 2 3.При работе регулятора с помощьюблоков задержки и сумматора определяется эквивалентное управление, изкоторого вычитается. корректировкауправления, найденная с помощью первого блока сравнения, фильтра низкой частоты и обратной модели объекта, в результате чего получаютсяоценки идеальных эквивалентных управлений, Эти оценки экстраполируютсяна различные интервалы времени, азатем с помощью масштабирующих блокови блоков сравнения определяются управления по каждому каналу регулирования,Недостатком известного регулятора шляется то, что затраты ресурсов на управление по каждому каналу регулирования распределяются равномерно. Для описываемого не класса объектов необходимо уменьшить затрааты на управление по каналам с меньшим запаздь 1 ванием ( второе управляющее воздействие ), так как на управление именно по этому каналу расходуются дорогостоящие материалы. Например, при ведении электроплавки расходуется большое количество дорогостОящего и дефицитного , науглерожи вателя чугуна.Цель изобретения - уменьшение затрат на управление за счет перераспределения ресурсов между управляющими воздействиями таким образом, что производилась минимизация "дорогостоящих" управляющих воздействий. 4Поставленная цель достигаетсятем, что в регулятор, содержащий двамасвтабирующих блока, первый экстра"чполятор, три блока задержки, первыиблок сравнения, два исполнительныхблока, последовательно соединенныевторой блок сравнения, первый фильтрнизкой частоты и обратную модельобъекта, последовательно соединенные 1 О третий блок сравнения и второй экст"раполятор, последовательно соединенные четвертый блок задержки и первыйсумматор, последовательно соединенныепятый блок задержки и четвертый баок 15 сравнения, введены пятый блок сравнения, второй, третий и четвертыйфильтры низкой частоты, второй сумматор, третий и четвертый масштабирующие блоки, последовательно соединен" 20 ные сигнум-реле и блок умножения,последовательно соединенные блокопределения модуля, пятый фильтрнизкой частоты, пятый масштабирующийблок и ограничитель, подключенный 25 вторым входом чеоез третий масштаби-.рующий блок к выходу первого блокасравнения, а выходом через последо-вательно соединенные второй исполнительный блок, четвертый фильтрнизкой частоты, первый блок задержки и четвертый масштабирующий блокк второму входу первого сумматора,выход первого исполнительного блокачерез последовательно включенныетретий фильтр низкой частоты итретий блок задержки соединен свходом четвертого блока задержкии с первым входом первого блока сравнения соединенного вторым входом 40с входами пятого блока задержки ипятого блока сравнения и с выходомвторого сумматора, выход пятого "фильтра низкой частоты соединен через последовательно включенные второй масштабирующий блок, блок умно"жения и пятый блок сравнения с входомпервого исполнительного блока,третий вход первого сумматора соединенс выходом обратной модели объекта,.а выход первого сумматора - с первымвходом третьего блока сравнения ичерез четвертый блок сравнения -. свходом блока определения модуляи входом сигнум-реле, выход второгофиль.ра низкой частоты соединен с входом первого масштабирующегоблока, подключенного выходом черезпервый экстраполятор к первому входувторого сумматора и через второй08 710372ний контролируемого внешнего воздействия. В результате этого выделяютсяэффекты неконтролируемых воздействий,которые затем экстраполируются вторым экстраполятором 10 на интервал 5времени ВО+ Г, + д, где аГ- интервал времени предстоящего тактауправления.Выходной сигнал первого масштабирующего блока 2 экстраполируетсяпервым экстраполятором 4 на интервалвремени лГ и суммируется во второмсумматоре 11 с выходным сигналомвторого экстраполятора 10, На выходе второго сумматора 11 получаетсясигнало рассчитанном первом управляющем воздействии И.,(й + д ь),Для определения второго управляющего воздействия в первом блоке 23сравнения из выходного сигнала второго сумматора 11 о требуемом первомуправляющем воздействии О(1 а".) выци- .тается выходной си гнал третьего блока24 задержки и фактически реализованном первом управляющем воздействиив момент времени (С- Т 1), т.е. отой величине первого управляющеговоздействия, которая начнет действовать на объект управления в текущий1-ый момент времени. Сигнал о полу- ЗОченной разности поступает на входтретьего масштабирующего блока 26и пересчитывается вмасштаб второгоуправляющего воздействия путем умноФжения на коэффициент, равный величине к /к. Выходной сигнал третьегомасштабирующего блока 26 через ограничитель 27 с оперативно настраиваемой зоной ограничения подается навход второго исполнительного блока 4028, с помощью которого реализуетсявторое управляющее воздействие.Остальные блоки регулятора предназначены для оперативной поднастройки зоны ограничения ограничителя 27 45.и корректировки первого управляющего воздействия. С этой целью выходной сигнал второго сумматора 11о требуемом управляющем воздействиизадерживается в пятом блоке 15 задержки на интервал времени (со+т) и подается на один вход четвертого блока 14 сравнения, где из него вычитается сигнал с выхода первого сумматора 8 об оценке идеального управляющего воздействия. В резуль тате на выходе четвертого блока 14 сравнения получается сигнал об ошибке управляющего воздействия в момент времени +-( + T Ц . Этот сигнал подается через блок 19 определения модуля на вход пятого фильтра 20 низкои частоты, на выходе которого полуцается сигнал о среднемодульной величине сигнала. Выходной сигнал пятого фильтра 20 низкой частоты умножается в пятом масштабирующем блоке 22 на постоянный коэффициент, полученный сигнал о величине зоны ограничения подается на дополнительный вход ограничителя 27. Во втором масштабируощем блоке 18 выходной сигнал пятого фильтра 20 низкой частоты умножается на постоянный коэффициент и подается на вход блока 16 умножения, где перемножается на выходной сигнал сигнум-реле 17, величина которого равна "+1" или "-1" в зависимости от знака выходного сигнала четвертого блока 1 ч сравнения. Если величина этого сигнала больше или равняется нулю, т.е. управляющее воздействие больше идеального, то в пятом блоке 12 сравнения из выходного сигнала второго сумматора 11 вычитается величина, пропорциональная среднемодульному значению ошибки в управляющем воздействии. Если же выходная величина четвертого блока 14 сравнения меньше нуля, то из выходного сигнала второго сумматора 11 вычитается соответствующий сигнал. С выхода пятого блока 12 сравнения сигнал подается на первый исполнительный блок 13, где реализуется первое управляющее воздействие.Введение новых блоков и связей позволяет минимизировать величину второго управляющего воздействия при сохранении точности регулирова-, ния.1037208 аказ 6008/4 илиал ППП ".Патент Ужгород, ул. Проектн ИИПИ ираж дписное