Автомат-настройщик для систем управления

и 924669 Сфез Советски кСоциалист ичесни кРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетС 05 В 3/02 Ъеудврстеанный комнтет СССР ав аеиам нзабретеннй н открытнйОпубликовано 30. 01 т,82. Бюллетень16 Дата опубликования описания 30.01 т,82(72) Авторы . изобретения В. В. Евстифеев и А, А. Лукашенков Московское ордена Ленина, ордена ТрудовогоКрасного Знамении ордена Октябрьской Революции высшее техническоеУчилище им. Н. Э. Баумана(5 Й) АВТОМАТ-НАСТРОЙЩИК ДЛЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ Из обрет ение от носит ся к а втомати ческому управлению и регулированию и может быть использовано для автома" тической настройки и выбора параметров систем управления и стабилизации различного назначения, в частности автопилотов, авторулевых, радиоэлект. ронных аппаратов с автоматической на. стройкой параметров.Известны автоматы"настройщики си" стем автоматического управления, ис" пользующие при своей работе принцип ункционирования беспоисковых анаитических самонастраивающихся систем с эталонными моделями 13.ф Недостатком указанных автоматов- настройщиков следует считать.необходимость выполнения для их эффективной работы достаточно широких ограни. чений, вытекающих из предположения о близости начального положения рабочих точек эталонной модели и рас" смотренной системы. Наиболее Ьлизкой к предлагаемойявляется беспоисковая самонастраивающаяся система автоматического управ пения с эталонной моделью, содержащая последовательно соединенные задатчик тестовых сигналов, эталонную модель, блок вычисления ошибок настройки, блок формирования частных производных критерия настройки по ошибкам настройки, блок умножения 10и блок интегрирования, выход которого соединен с первыми входами системы управления, первый и второй выходы которой соединены с соответствующими вторыми входами блока вычисле- тБния ошибок настройки, а второй входс выходом задатчика тестовых сигналов, и идентификатор 21Наличие идентификатора существенно усложняет автомат-настройщик и может по. отдельным характеристикам ухудшать процессы настройки, в частности затягивать их и уменьшать точность автомата-настройщика.24669ти, блоков считывания в обратной по"следовательности и третьими входамиустройств умножения и интегрирования,пРичем выход блока вспомогательныхоператоров соединен с вторым входомблока умножения. Указанная цель достигается тем, цто автомат-настройщик содержит задатцик режимов настройки, блок син 5 хронизации, блок считывания в прямой последовательности, последовательно соединенные первый преобразователь аналог - код, первое запоминающее устройство, первый коммутатор, первый блок считывания в обратной последовательности, первое устройство умножения и интегрирования, первый преобразователь код - аналог, блок вспомогательных операторов, последовательно25 соединенные второй преобразователь аналог - код, второе:запоминающее устройство, второй коммутатор, второй блок считывания в обратной последовательности, второе устройство умножения и интегрирования, второйпреобразователь код - аналог, вход первого преобразователя аналог - код связан с выходом объекта управления - первым выходом системы управления, вход второго преобразователя аналог " код со- З 5 единен с устройством сравнения настра" иваемой системы " вторым выходом си" стемы управления, второй выход перво" го запоминающего устройства церез блок считывания в прямой последовательности подключен к вторым входам устройств умножения и интегрирования, выход второго преобразователя коданалог связан с вторым входом блока вспомогательных операторов, выход блока интегрирования соединен с третьим входом блока вспомогательных операторов, выход задатцика режимов настройки связан с входом задатчика тестовых сигналов, с вторым входом бло ка интегрирования, с четвертым входом блока вспомогательных операторов, с вторыми входами коммутаторов и через блок синхронизации с вторыми входами первого и второго преобразовате лей аналог - код, первого и второго преобразователей код - аналог, блока считывания в прямой последовательнос 3 9Цель изобретения - повышение точности путем исключения известного идентиФикатора, упрощения вспомогательных операторов, введения сверток по времени выхода объекта управления с собой и с выходом устройства сравнения сигналом ошибки) настраиваемой системы и использования особен" ностей работы автомата-настройщика, заключающихся в применении Фиксированных тестовых сигналов. На чертеже приводится пример блоцно-Функциональной схемы системы,Работа автомата-настройщика ини-, циируется задатчиком 1 режимов настройки, выходной сигнал которого подается на вход задатчика 2 тестовых сигналов, второй вход блрка 3 интегрирования скоростей перестройки параметров, четвертый вход блока 4 вспомогательных операторов, вторые входы первого 5 и второго 6 коммутаторов и на вход блока 7 синхронизации. Выходной сигнал задатцика 2 является входным для эталонной модели 8 и вторым входом для подлежащей настройке системы управления, состоящей из объекта 9 управления, устройств управления в прямой 10 и обратной 11 цепи и устройства 12 сравнения, Выходной сигнал, и сигнал ошибки эталонной модели, и выход объекта 9 первый выход системы управления),и выход устройства 12 сравнения (второй выход системы управления) настра. иваемой системы подаются на входы блока 13 вычисления ошибок настройки, выход которого подключен ко входу блока 14 Формирования частных производственных критерия настройки по ошибкам настройки. Выход блока 14 подключен к первому входу блока 15 умноженияПервый выход системы управления связан с первым входом первого преобразователя 16 аналог - код, выход которого подключен к последовательно соединенным первому запоминающему устройству 17, первому коммутатору 5, первому блоку 18 считывания в обратной последовательности, первому устройству 19 умножения и интегрирования, первому .преобразователю 20 коданалог, выход которого связан с первым входом блока 4 вспомогательных операторов. Второй выход системы автоматического управления соединен с первым входом второго преобразователя 21 аналог - код, выход которого подключен к последовательно соединенным второму запоминающему устройству 22, второму коммутатору 6, второмугде 1 = 1, , н; 1 = 1, , и; хк " 1 у фкк 1Если сигналы ц(з), 1 с = 1, , г имеют несложную структуру, то при сравнении (1) и (2) имеет место вывод об упрощении вспомогательных операторов, При их обозначении соответственно (2) как В(1 Жх), (Вс 3 сх), В(11 Ы), (Вс 3 Ы) для 1 с-го режима настройкиА, - -Я. (1 ( к х )р хх ( х (кх ) ( 1 415АкК - хх(к)кх) кх (х(1)кх) )КК),А;:- (1;кС) Ц Ь(1(хд 1611 СйЗадатчик 1 режимов настройки оп" ределяет номер М, в соответствии с которым задатчик 2 тестовых воз 25 дейстеий генерирует ц, через второй вход блока интегрироцания скоростей перестройки параметров разрешается установка значений параметровЯ( 1 М ) А(с 31 сх)Л (1 Ыс 6), Л (с Зс 6 ) для 1 с-го режима через четвертый вход блока модифицированных вспомогательных операторов разрешается,раЬота операторов В(1 й,х), Ь(с 1 сх), В(1 з 3 сЯ В(САМ) для данного режима 1.Тестовый сигнал цп с выхода эадатчика 2 поступает З 5 на вход эталонной модели 8 и на вто" рой вход настраиваемой системы управления, блокам 9"11, которой отвечает соответственно операторы Юо, Ж, Юс Сигналы Б е и х эталонной модели и Е и х настраиваемой системы подаются в блок 13 вычисления ошибок настрой" ки, выходы которого соответствует ек =бе - Я, е,= хв - х и подаются на Ьлок 1 ч формирования частных производных критерия настройки по ошибкам настроики, выходы которогоч.йаа бедр подаются на первые входы блока 15 умножения.Выход задатчика 1 режимов настройки связан с входом блока 7 синхронизации, на выходе которого образуется последовательность тактовых импульсов 1 = 1, , И, которая через вто55 рые входы подается на преобразователи 16 и 21 аналог - код и в соответст. 69 8вии с которой осуществляется преобразование выхода объекта 9 управления(сигнала ошибки) в последовательностькодов с С 1 Д,, 6 Г 111 . Получаемыекоды запоминаются в ячейках памяти1 = 1.И соответствующих запоминающих устройств 17 и 22. Первый выход первого запоминающего устройства17 через первый коммутатор 5 связанс первым входом первого блока 18 считывания в обратной последовательносги выход второго запоминающего устройства 22 через второй коммутаторб связан с первым входом второго блока 23 считывания в обратной последовательности, Второй выход первого запоминающего устройства 17 соединенс первым входом блока 26 считыванияв прямой последовательности. Вторыевходы блоков 18, 23 и 26 считываниятакже связаны с выходом блока 7 синхронизации, Наличие очередного тактового ) -го импульса (( Щ навторых входах блоков 18 и 23 считывания в обратной последовательностиразрешает на данном 9 -м такте после -довательно считать коды х ).01,х Р 3 и о 1.01,, С 1, хранящиеся в 1, 0-1, , 1 ячейках соответствующих запоминающих устройств,. в то время как наличие очередногоР -го тактового импульса на второмвходе блока 26 считывания в прямойпоследовательности разрешает на данном Р -м такте последовательно считать коды х Р 1, , х ГО 1, хранящиеся в 1, , 0-1 ,ячейках первого запоминаюцхего устройства 17,Считываемые коды последовательно передаются с выхбдов первого и второгоблоков 18 и 23 считывания в обратнойпоследовательности на первые входыпервого и второго устройств 19 и 21умножения и интегрирования, на вторые входы которых поступает последовательность кодов с выхода Ьлока 26считывания в прямой последовательности. Третьи входы устройств умноженияи интегрирования также связаны с выходом блока 7 синхронизации. Наличиеочередного д -го тактового импульсана третьих входах устройств 19 и 21разрешает на данном У -м такте после.довательно перемножить поступаюц 1 иена первый и второй входы коды. Проведение перемножения в первом устрой 4 92466вых сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности автомата-настройщика, он содержит за" датчик режимов настройки, блок синхронизации, блок считывания в прямой последовательности, последовательно соединенные первый преобразователь аналог - код, первое запоминающее устройство, первый коммутатор первый блок считывания в обратной последова" О тельности, первое устройство умножения и интегрирования, первый преобразователь код - аналог, блок вспомога- тельных операторов, последовательно .соединенные второй преобразователь5 аналог - код, второе заоминающее устройство, второй коммутатор, второй б.пок считывания в обратной последовательности, второе устройство ум" ножения и интегрирования, второй пре образователь код - аналог, вход пер" вого преобразователя аналог - код связан с первым выходом системь 1 управления вход второго преобразователя аналог - код соединен с вторым 25 выходом системы управления второй выход первого запоминающего устройства через блок считывания в прямой последовательности подключен к вторым входам устройств умножения и ин" зо тегрирования, выход второго преобразователя код - аналог связан с вто 9 12рым входом блока вспомогательныхоператоров, выход блока интегрирования соединен с третьим входом блокавспомогательных операторов, выходзадатчика режимов настройки связанс входом задатника тестовых сигналов,с вторым входом блока интегрирования,с четвертым входом блока вспомогат.льных операторов, с вторыми входами коммутаторов и через блок синхронизации - с вторыми входами первогои второго преобразователей аналогкод, первого и второго преобразователей код - аналог, блоков считыва"ния в обратной последовательности,с вторым входом блока считывания впрямой последовательности и с третьими входами устройств умножения,иинтегрирования, причем выход блокавспомогательных операторов соединенс вторым входом блока умножения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Новоселов Б. В., Горохов Ю. С.,(обзев А. А. и др. Автоматы-настройщики следящих систем., "Энергия",1975 с. 2 б 4.2, Солодовников В, В., Шрамко Л,С.Расчет и проектирование аналитических самонастраивающихся систем сэталонными моделями. И. "Машиностроение", 1972, с. 270 (прототип) .оставитель А, Лащевехред Т.Иаточка Корректор М. П пени едактор дписное 8 аказ 2817/б 5 СС П "Патент", г. ужгород, ул. Проектн Филиа Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035 Москва, венного комитета етений и открыти Ж, Раущская н