Устройство адаптации

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ но 813358(51)М, (л.з С 05 В 13/02 с присоединением заявки й 9 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(0888) Дата опубликования описания 150381(72) Автор изобретения А,А, Веселов Калининский политехнический институтЪ(54) УСТРОЙСТВО АДАПТАЦИИ Изобретение. относится к адаптивным системам и может быть использовано для адаптации настроек регуляторов при регулировании объектов, параметры которых и условия внешней среды меняются в широких пределах.Известны блоки адаптации содержащие дифференциатор, вход которого соединен со входом первого блока определения модуля, второй блок определения модуля, блок деления, второй вход которого подключен к выходу первого блока определения модуля, сумматор, второй вход которого подключен к выходу блока формирования 15 уставки, ограничитель линейной эоны и инерционное звено 1.Недостаток этих блоков заключается в низком качестве процесса адаптации из-эа наличия значительной ко лебательности адаптируемого параметра, вызванной тем, что выходной параметр блока адаптации Формируется в соответствии с соотношением двух периодических сигналов модуля ошибки регулирования и модуля ее производной.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является блок адап тации содержащий последовательно со-, единенные дифференциатор, первый блок определения модуля, первый сумматор, первые реле, интегратор и второй сумматор, первый вход которого соединен со вторым входом первого сумматора, а второй вход - с выходом первого формирователя уставки, и последовательно соединенные второй блок определения модуля, третий сумматор, второе реле, второй интегратор и четвертый сумматор, первый вход которого соединен со вторым входом третьего сумматора, а второй вход " с выходом второго формирователя уставки 12).Недостатками этого блока адаптации являются низкое качество и малая точность адаптации ввиду колебательного характера движения формируемого сигнала к своему установившемуся значению из-за того, что корректирующий коэффициент формируется в блоке деления, на входы которого поступают периодические сигналы оценки модулей ошибки регулирования и ее производной; низкой точности подстройки, из-за того, что при Формировании адаптируемого параметра не учитываются результаты предыдущей адаптации.Формирователь адаптируемого коэффициента содержит последовательносоединенные блок умножения, пятыйсумматор, пятое реле, третий интегратор, шестой сумматор, шестое реле, 5 четвертый интегратор, четвертый логический блок и логический инвертор,,выход которого соединен со вторымвходом шестого реле, выход четвертого интегратора соединен с первым 10 входом блока умножения и вторым входом шестого сумматора, выход третьегоинтегратора соединен со вторым входомпятого сумматора, первый вход которого соединен со вторым входом четвертого логического блока, вход формирователя адаптируемого коэффициента соединен со вторым входом блока умножения, выход четвертого логическогоблока соединен со вторым входом пятого реле.На чертеже представлена структурная схема блока адаптации . Цель изобретения - повышение точности устройства при изменении параметров объекта и внешних помех.Поставленная цель достигается тем, .что устройство адаптации содержит первый логический блок, последова-. тельно соединенные второй логический блок, Формирователь коэффициента коррекции и формирователь адаптируемого коэффициента, выход первого сумматора соединен с первым входом второго логического блока и вторым входом Формирователя коэффициента коррекции, а через первый логический блок - со вторым входом первого реле, выход третьего сумматора соединен со вторым входом второго логического блока, выход второго и четвертого сумматоров соединены соотВетст.";еннО с третьим и четвертымвходами Формирователя коэффициентакогрекции, выход второго логического блока соединен со вторым входомпервогО логического блока, первыевходы второго и четвертого сумматоров соединены сООтветственно с пятым и шестым входами Формирователякоэффициента коррекции; второй лоГичес.;Нй блОК содержит Оследовательно соединенные первый и второй Функциональные преобразователи, первыйвход второго логлческого.блока соединен с первым входом первого Функци Оонального преобразователя и вторым . входом второго функционального преОбразователя, второи вхсд - со вторым входом первого Фуйкциональногопреобразователя и третьим входомвторогО Функционального преобразователя, а выход - с выходом второгоФункциональнОгО преОбразователя итретьим входом первого ФункциональНого преобразователя; форхирователькоэффициента коррекции содержиттретье реле и последовательно соединенные третий логический блок, чет"верто реле и блок деления, выходкоторого соединен с выходом Формирователя коэффициента коррекции, авыхоц третьего логического блока чЕрез третье реле соединен со вторымвходом блока деления, первый, второй,третий и четвертый входы формирователя коэффициента коррекции соединены с соответствующими входами третьего логического блока, а пятый и шестой входы - соответственно со вторыми входами третьего и четвертого реле; Устройство адаптации работает следующим образом,Сигнал, определяющий величинуадаптируемого параметра регулятораФормируется в блоке 24 в соответствиис выражением:К д, =Кр,(О) + К О Кро 1 й (1)где: К (о) - зЪачеййе выходного сигРанала интегратора 24 вмомент пуска блока адаптацииК- значение выходного сигнала интегратора 23,соответствующее значение выходного сигналаинтегратора 24 до начала процесса очереднойподстройки;60 г - постоянная величинахарактеризующая коэффициент усиления интегратора 24;,Ю - корректирующий коэффицициент. Кроме того, отношение сигналов оценки максимальных значений модулейошибки и ее производной, определенной на участках переходных процессовгде модуль ошибки регулирования возрастает, не зависит от коэффициентасиления объекта регулирования, чтоприводит к неверному Формированиюадаптируемого параметра,Устройство содержит дифференциатор 1, первый и второй блоки определения модуля 2 и 3, первый, третий, второй, четвертый пятый и шестой сумматоры 4 - 9, первый и второй Фу.кциональные преобразователи 10,11, первый логический блок 12, третий логический блок 13, четвертый логический блок 14, второе и первое реле 15,16, четвертое, третье, пятое .и шестое реле 17 - 20, второй, первый, четвертый и третий интеграторы 21 24, блок 25 деления, блок 26 умножения, второй и первый Формирователи 27,28. Уставки, логический инвертор 29, второй логический блок 30,формирователь 31 коэффициента коррекции и Формирователь 32 адаптируемого коэфФициента.(Т) и 1,(1) больше значений определяемых заданной зоной нечувствительности Х; и д , на выходе логического блока 13 появляется сигнал, прикотором реле 17 и 18 в соответствиис (4) переключается и на выходе блока деления 25 появляется сигнал, соответствующий корректирующему коэффициенту, Далее, если выходной сигналинтегратора 23 отличается от выходйого сигнала блока деления на величинудостаточную для того, чтобы на выходе логического блока 14 произошласмена логического сигнала в соответствии с (3) с логического нуля дологической единицы, срабатывает реле19 и,в соответствии с (1),на выходеинтегратора 24 формируется сигналсоответствующий, адаптируемому относительно своего начального значения К рн и значения поправочногокоэффициента р: б )Р, , параметру.ак только начинается очередной процесс Формирования новых значений сигналов 6., и 1,(1), значение р стает равным =1 и на выходе логического блока 14 появляется сигнал равд,.ный логическому нулю, что приводит,в соответствии с (1) и (3), к обрыву посредством реле 19 входного сигнала интегратора 24, значение выходного сигнала которого при этом Фиксируется, На выходе логического инвертора появляется логическая единица и на входе интегратора 23, ввиду того, что контакты реле 20 замыкаются, Формируется новое начальное значение сигнала адаптируемогопараметра в соответствии с (2). Далее процесс повторяется,Блок адаптации с алгоритмом функционирования, определяемым Формулами (1) в (8), целесообразно использовать для самонастройки коэффициентовусиления регуляторов в системах автоматического регулирования промышленными объектами, характеризующимися наличием инерционностей и запаздывания, причем параметры объекта:К - коэффициент усиления; Т - постоянная времени и;ь - запаздывание впроцессе регулирования, могут меняться в широких пределах,Изменение параметров объекта приводит к тому, что переходные процессы становятся колебательными, колебательно неустойчивыми; или аперио"дическими, настолько медленными, чтоперестают удовлетворять требованиямна качество переходного процесса.В первом случае сигнал К н ,Формируемый блоком адаптаций уменьшается до величины,ес. К р(С), эасчет того, что значение корректирующего коэфФициента,а (кроме случая,когда,и= в ": 1 ), вычисленное в течениедыполуволны переходного процесса, меньше единицы, Если изменять коэффициент усиления регулятора в системе автоматического регулирования пропорционально выходной величине блокаадаптации, то это приводит к уменьшению общего коэффициента усиленияконтура регулирования и повышениюус тойчив ос ти.Во втором случае выходной сигналблока адаптации увеличивается до величины а Крнопределяемой значением корректирующего коэффициента,жи начальным значением адаптируемогопараметра, которое в случае, Если Р==1, меньше единицы, если пропорционально выходной величине блока адаптации изменять коэффициент усиленияругулятора то коэффициент контура 15 регулирования увеличивается, чтоприводит к улучшению качества переходных процессов.Формула изобретения201 устройство адаптации, содержащеепоследовательно соединенные дифференциатор, первый блок определения модуля, первый сумматор, первое реле,интегратор и второй сумматор, первыйвход которого соединен со вторым входом первого сумматора, а второй входс выходом первого формирователя установки, и последователно соединенные второй блок определения модуля,третий сумматор, второе реле, второйинтегратор и четвертый сумматор,первый вход которого соединен совторым входом третьего сумматора, аЗ 5 второй вход - с выходом второго формирователя уставки, о т л и ч а ющ е е с я тем что, с целью повышения точности устройства при изменении параметров объекта и внешних по 4 О мех устройство адаптации содержитпервый логический блок; последовательно соединенные второй логический блок, формирователь коэффициента коррекции и Формирователь адаптируемого коэффициента, выход первогосумматора соединен с первым входомвторого логического блока и вторымвходом формирователя коэффициентакоррекции, а через первый логическийблок - со вторым входом первого реле,выход третьего сумматора соединенсо вторым входом второго логическогоблока, выход второго и четвертогосумматоров соединены соответственнос третьим и четвертым входами Фор 55 мирователя коэффициента коррекции,выход второго логического блока соединен со вторым входом первого логического блока, первые входы второгои четвертого сумматоров соединеныО соответственнос пятым и шестым Входамц Формирователя коэффициента коррекции,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй ло 65 гический блок, содержит последовательно соединенные первый и второй функциональный преобразователи, пер вый вход второго логического блока соединен с первым входом первого Функционального преобразователя и вторым входом второго функционального преобразователя, второй входсо вторьв входом первого функционального преобразователя и третьим входом второго Функционального преобразователя, а выход - с выходом второго функционального преобразователя и третьим входом первого функционального преобразователя.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что формирова" 5 тель коэффициента коррекции содержит третье реле и последовательно соединенные третий логический блок, четвертое реле и блок деления, выход которого соединен с выходомФормирователя коэФфициента коррекции а выход третьего логического блока через третье реле соединен со вторым входом блока деления, первый, второй, третий и четвертый входы формирователя коэффициента коррекции соедине" ны с соответствующими входами третьего логического блока, а пятый и шес- той входы - соответственно со вторыми входами третьего и четвертого реле. 4. Устройство адаптации по п.о т л и ч а ю м, е е с я. тем, чтоФормирователь адаптируемого коэффициента содержит последовательно соединенные блок умножения, пятый сум"матор, пятое реле, третий интегратор,шестой сумматор, шестое реле, чет-.вертый интегратор, четвертый логичес"кий блок и логический инвертор, выход которого соединен со вторым входом шестого реле, выход четвертогоинтегратора соединен с первым входомблока умножения и вторым входом шестого сумматора, выход третьего интегратора .соединен со вторым входомпятого сумматора, первый вход которого соединен со вторым входом четвертого логического блока, входформирователя адаптируемого коэффициента соединен со вторым входомблока умножения, выход четвертого логического блока соединен со вторымвходом пятого .реле.Источники информации,принятые во внимания при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 451983, кл, 6 05 В 13/00,19752. Емельянов С.В. и др, Универсальная унифицированная система управле"ния и переменной структуры, ч. 2ффРегулирующие модули, приборы и система управления Р 1, 1974, с. 5-б813358 Подциеноеомитета СССРоткрытийая наб., д, 4/ Тираж 940 НИИПИ Государственного по делам изобретений 035, Москва, Ж, Раушс