Регулятор

(5)М, Кл. б 05 В 11/02 3 Ъеударствехый комитат СССР ао аелаи изабретенкв н открытнй(54) РЕГУЛЯТОР Изобретение относится к области ав: томатического управления и регупирования и может быть использовано дпя построения систем управления, содержащих значительные запаздывания и подверженных влиянию контролируемых и неконтролируемых возмущений, характеристики которых изменяются на интервале времени запаздывания.Предполагается, что динамика объекта достаточно хорошо аппроксимируется опеО ратором коэффициент усиления К и время запаз 15 дывания которого незначительно изменяются в течение длительности переходного процесса, где Ор и Врегу, лирующие воздействия и контролируемые возмущения.Примером такого рода объектов служат различного рода проточные аппараты (емкости) с притоком материалов, расход которых изменяется с запаздыванием и стоком материалов из этих емкостей,Цепью управления является обеспечение инвариантности регулируемой координаты от контронируемых и неконтролируемых внешних воздействий.Известны регуляторы с косвенным измерением возмущений, включающие обратные модели объектов регулирования, блоки задержки, акстрапопяторы и блоки сравнения 111.Такие регуляторы не обеспечивают высокой точности регулирования из-за того, что в них не учитываются в явном виде контролируемые возмущения и необходимость фиксирования начальных условий при обращении оператора интегрирования,Наиболее близким к предлагаемому является регулятор, содержащий поспедова тельно соединенные первый блок сравнения, первый фильтр низкой частоты, пролорционааьно-интегральный блок, второй блок сравнении, модель объекта регупиро вания и первый сумматор, выход которого3 90751 соединен с входом первого блока сравнения перЫй экстрапопятор и первый бнок задержки, выходом подключенный к друго= му входу второго бпока сравнения 2,Недостаток этого регулятора закпючается в невысокой точности регупирования что обусповпено спедуюшнми факторами:в явном виде не учитываются контропируемые возмущения;не учитывается разность между прогнозируемыми модецьными н фактическими реапизованными управпенпями на интервапе времени запаздывания, что дпя объектов, содержащих интегрирующие звенья, приводит к понижению точности регу пи рова ни я.Бель изобретения - повышение точности регулирования. Поставценная цепь достигается тем, что в регупятор, содержащий поспедовательно соединенные первый бпок сравнения, первый фипьтр низкой частоты, пропорционапьно-интегральный бпок, второй бпок сравнения, модепь объекта регупиро. вания и первый сумматорвыход которого соединен с входом первого блока сравнения, первый экстрапопятор и первый бпок задержки, выходом подкпюченный к другому входу второго бпока сравнения,30 введены поспедоватепьно соединенные второй фипьтр низкой частоты, Масщтабнруюший бпок и третий блок сравнения, третий фипьтр низкой частоты, второй сумматор, третий сумматор, второй и третий экстрапопяторы, четвертый сумматор, чет вертый бпок сравнения и второй бпок задержки, причем выход масштабируюшего бпока подкпючен к входам третьего экстрапопятора, первый выход которого соединен с первым входом второго сумматора, а остапьные - с соответствующими первыми входами четвертого сумматора выходы которого соединены с соответствующими первыми входами четвертого бпока сравнения, выходами подкпючен- ф 5 ного к соответствующим входам третьего сумматора, к поспеднему входу которого подсоединен выход второго сумматора, соединенного вторым входом с выходом первого экстрапопятора, вход которого о соединен с выходом третьего бпока сравнения, выход которого через второй экстрапопятор подключен к вторым входам четвертого сумматора, выход цропорционапьно-интеграпьного бпока подкпючен к Б вхоЬу третьего фипьтра низкой частоты, выход которого соединен с одним из входов третьего бпока сравнения, выход тре 1 4тьего сумматора соединен с входом первого бпока задержки и со вторым входомчетвертого бпока сравнения, а через второй бпок задержки - с соответствующимитретьими входами четвертого бпока сравнения.На фиг, 1 приведена бпок-схема предпагаемого регуцятора; на фиг. 2 - реапизация его управпяющих воздействий.Обозначения; 3(+) - измеряемый выходной сигнап объекта управления (регупируемая координата) в момент времени Ь; 3(Ц- заданный сигнап (задание нарегупируемую координату); М - измеряемый сигнап о внешнем возмущении;О - управпяюший сигнап; О - фактически реапизованное управпение; О - Имодельное управнение; О -приведенноепРмодепьное спрогнозированное управпение;Ц- приведенное модецьное экстрапоПРЭпированное управпение;- текущеевремя.Регупятор содержит первый сумматор1, первый бпок 2 сравнения, модепь 3объекта регулирования, первый фипьтр 4низкой частоты, пролорционапьно-интеграпьный блок 5, второй бпок 6 сравнения, третий фипьтр 7 низкой частоты, третий бпок 8 сравнения, первый блок 9 задержки первый экстрапопятор 10, второйсумматор 11, третий сумматор 12, второй фипьтр 13 низкой частоты, масштабируюший бпок 14, третий экстрапопятор15 в количестве )" + 1 (И = 10-20)с 16 по И+ 16, второй экстрапопяторИ+ 17 в копичестве с И + 18 по 2 И+17,четвертый сумматор 2 И+18 в копичествес 2 И +19 по 31+18, четвертый блок3 И+ 19 сравнения в количестве с ЗИ++20 по 4 И+19, второй блох 4 И+20 задержки в копичестве Ис 4 И+21 по5 И+ 19,Регупятор работает следующим образом,В сумматоре 1 выходной сигнап объекта управпения суммируется с выходнымсигнапом модеци 3 объекта регулированияй бпо каналу о-У без запаздывания (в рассматриваемом сйучае интегратором) в резупьтате чего попучается выходной сигнап ) И) модельного контура регупирования. Сигнап у поступает на первыййблок сравнения, где из него вычитаетсязаданный сигналПолученный сигналпоступает на первый фипьтр 4 низкой частоты, в котором подавляется высокочастотная составпяюшая сигнапа, что повышает точность его дальнейшего преобразования. С выхода фипьтра 4 сигнап по 7 9078 п и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышении точности регулятора, ои содержит поспедовательно соединенные второй фильтр низкой частоты, масштабируюший блок и третий блок сравнения, третий фильтр низкой частоте, второй сумматор, третий сумматор, второй и третий экстрапопяторы, четвертый сумматор, четвертый блок сравнения и второй блок задержки, причем выход масштабируюшего блока под 10 ключен к входам третьего экстраполятора, первый выход которого соединен с первым входом второго сумматора, а остальные выходы - с соответствующими первыми входами четвертого сумматора, выходы 1 З которого соединены с соответствующими первыми входами четвертого блока сравнения, выходами подключенного к соответствующим входам третьего сумматора, к последнему входу которого подсоединен выход второго сумматора, соединенного вторым входом с выходом первого экстраполятора, вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения, ижсод которого через второй экстраполятор подключен к вторым входам четвертого сумматора, выход пропорпионапьно-интеграпьного блока подключен к входу третьегофильтра низкой частоты, выход которогосоединен, с одним иэ входов третьего фблока сравнения, выход третьего сумматора соединен с входом первого блока задержки в со вторым входом четвертогоблока сравнения, а через второй блок задержки - с соответствующими третьимивходами четвертого блока сравнения,Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетепьство СССР% 699490, кл. б 06 В 11/01,19,06.68.2, Авторское свидетельство СССР позаявке Иф 2877791/24.кл. Ь 05 В 13/02, 1980 (прототип).епь А. Лащев3. Фанта Корректор Г. Рошко аэ 588/5 6 Тираж 908 ВНИИПИ Государстпо депаи нзоб 113035, Москва, ЖРедактор В. ДанЗак венного комретений и о5, Раушска. Подписноитета СССРкрытийнаб д. 4/5