Система автоматического регулирования

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ЯО 1483 И 4 6 05 В 13/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 0 гическии институт Киселев, Л. П. МышС. Тропин, А, Ф, Смо 1. И. Кириллов з и синт з систем уМ.: Машин(54) СИСТЕМА А ГУЛИ РОВАНИЯ (57) Изобретение для построения тами, обладаюши ниями и подверж лируемых парам Изобретение позв гулирования. Сущ ТОМАТИЧЕСКОГО может быть использовано истем управления объекми большими запаздыванными влиянию неконтроетрических возмущений. ляет повысить точность ре ность изобретения заклююань ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Гурецкий Х. Аналиравления с запаздывастроение, 1974, с. 214. чается в том, что в дискретные моменты вре. мени фиксируется сигнал задания на величину регулируемого выхода объекта, и регулирующие воздействия для отработки изменений сигнала задания реализуются последовательными итерациями в системе регулирования, включающей исполнительный орган 1, объект 2 управления, блок 3 формирования траектории управлений, состоящий из широтно-импульсного модулятора 4, масштабирующего блока 5, запоминающего блока 6, блока 7 сравнения, интегратора 8, компаратора 9 и задатчика 1 О, датчики 11 и 12, блок З.расчета текущих управлений, состоящий из блока 14 задержки, блока 15 сравнения, блока 16 умножения, блока 17 сравнения и загоминающего блока 18. Одноврем е н но выполняется подстройка коэффициентов регулятора при изменениях характеристик объекта управления с использованием блока 19 адаптации, состоящего из запоминающего блока 20, блока 21 задержки, фильтра 22 низкой частоты, сум1483429 матора 23, фильтра 24 низкой частоты, блока 25 сравнения, запоминаюшего блока 26, масштабирующего блока 27, запоминающего блока 28, блока 29 задержки, блока 30 определения модуля, задатчика 31, блоков 32,3Изобретение относится к системам автоматического управления и регулирования иможет быть использовано для построениясистем управления объектами, обладающимибольшим (в сравнении с инерционностью)запаздыванием в канале регулирования иподверженными влиянию неконтролируемыхпараметрических возмушений, приводящихк изменениям коэффициента передачи канала регулирования и изменениям выхода объекта управления.Задачей системы автоматического регулирования является отслеживание сигналаУ(1) задания на величину регулируемоговыходного сигнала обьекта управления.Цель изобретения - повышение точности5регулирования,На фиг. 1 изображена структурная схемапредлагаемой системы автоматического регулирования; на фиг. 2 - динамика сигналов в системе при ступенчатом возмущениипо задаюшему входу; на фиг. 3 - динамикасигналов, используемых при уточнении коэффициента регулятора.Система автоматического регулированиясодержит исполнительный орган 1, объект 2управления, блок 3 формирования траектории управлений, состоящий из широтно-импульсного модулятора 4, первого масштабируюгцего блока 5, второго запоминающегоблока 6, третьего блока 7 сравнения, первого интегратора 8, первого компаратора 9 ипервого задатчика 10, второй 1 и первый2 датчики, блок 13 расчета текущих управлений, состоящий из первого блока 4 задержки, второго блока 15 сравнения, блока16 умножения, первого блока 17 сравненияи первого запоминаюшего блока 18, блок 19адаптации, состоящий из четвертого запоминающего блока 20, второго блока 21 задержки, первого фильтра 22 низкой частоты,сумматора 23, второго фильтра 24 низкойчастоты, четвертого блока 25 сравнения, пятого запоминающего блока 26, второго масштабирующего блока 27, третьего запоминающего блока 28, третьего блока 29 задержки, первого блока 30 определения модуля,второго задатчика 31, седьмого 32, шестого33 и пятого 34 блоков сравнения, первогоключа 35, второго 36 и третьего 37 компараторов, второго блока 38 определения модуля,33 и 34 сравнения, ключа 35, компараторов 36 и 37, блока 38 определения модуля, блока 39 задержки, интегратора 40, блока 41 деления, интегратора 42, задатчи ка 43 и ключа 44. 3 ил,4четвертого блока 39 задержки, третьего интегратора 40, блока 41 деления, второго интегратора 42, третьего задатчика 43 и второго ключа 44.На фиг. 1 - 3 приняты обозначения: у - фактическое и заданное значения регулируемой выходной величины объекта управления; Ь - регулируюшее входное воздействие объекта управления; Ус - сигнал управления исполнительным органом; Е - тактовые импульсы, поступающие с интервалом дискретности Ь 1, с второго выхода широтно-импульсного модулятора в дискретные моменты времени 11; Е - импульсы управления запоминанием, текущих значений сигнала у" задания, поступаюшие в фиксированные моменты времени 1, с интервалом дискретности лт,;у, - запомненное в очередной дискретный момент времени значение сигнала у, остаюшееся неизменным в течение интервала времени д 1сигнал ошибки регулирования; Ьр - расчетное значение регулирующего воздействия; Ь - сигнал рассогласования между расчетным и фактически значениями регулирующего воздействия; ь 11, - запомненное в очередной дискретный момент времени значение сигнала 611, остающееся неизменным в течение интервала времени д 11, 5 У - приращение сигнала о запомненном значении задания У; в соседние дискретные моменты времени 1 ЛУ минимальная значимая величина сигнала БУ, Ь, и 1, - запоминаемые в момент времени 1 сглаженные значения сигналов 1(1) и У(т);и 81 " - фактическое и минимальное значимое значения прирашения сигнала Г(1) относительно СЮУ - приращение сигнала У(1) относительно сигнала У,; д и БУЙ - сигналы об интегральных значениях сигналов Й.З и оу; й(1) - сигнал об уточненном значении коэффициента регулятора. Предлагаемая система автоматического регулирования может быть применена, например, дпя дозирования компонентов агломерационной шихты или для регулирования расхода воды при окомковании агломерационной шихты. Характерной особенностью системы является преобладаюшее влияние координатных внешних воздействий по5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 5задающему входу У" и значительное влияние на объект управления параметрических возмущений, приводящих к изменениям, например, коэффициента передачи канала регулирования.В случае применения предлагаемой системы для регулирования расхода воды сигнала У представляет собой сигнал задания на текущее значение расхода воды, поступающий из системы управления процессом окомкования аглошихты (на чертеже эта система не показана); г - текушее фактическое значение расхода воды; Г) - управляюшее воздействие в виде угла поворота регулирующего клапана на водопроводе подачи воды в барабан-окомкователь.Исполнительный орган 1, обеспечивающий изменение угла поворота регулирующего клапана, представляет собой, например, электрический исполнительный механизм. Объект 2 управления включает в себя регулирующий клапан и участок водопровода от регулирующего клапана до места установки измерителя расхода. Широтно-импульсный модулятор 4 представляет собой широтно-импульсный модулятор для биполярного сигнала. Второй 6, первый 18, четвертый 20, пятый 26 и третий 28 запоминаюшие блоки выполняются, например, в виде устройства для запоминания мгновенного значения сигнала. Первый 8, третий 40 и второй 42 интеграторы представляют собой интегратор с заданием начальных условий. Первый 10, второй 31 и третий 43 задатчикиэто, например, источники опорного напряжения. Второй датчик 1 представляет сооой, например, преобразователь углового перемещения рабочего органа ферродинамический типа ПФ. Первый датчик 12 является, например, дифманометром мембранным электрическим бесшкальным типа ДМЭ. Первый 4, второй 21, третий 29 и четвертый 39 блоки задержки выпо,гиены, например. в виде блока запаздывания. Первый 22 и второй 24 фильтры низкой частоты реализуются, например, в виде апериодического звена. Ьлоки 30 и 38 определения модуля выполнены в виде блока образования модуля. Первый 35 и второй 44 ключи представляют собой замыкающие ключи.Система работает следующим образом Сигнал о заданном значении Уг(г) регулируемого выхода объекта управления поступает на информационный вход первого запоминаюшего блока 8. В очередной дискретный момент времени 1, (через интервалы дискретности дг;) по сигналу, поступаюшему на управляющий вход первого запоминающего блока из блока 3 деформирования траектории управления с выхода первого компаратора 9, осуществляется запоминание теку. щего значения сигнала У (1;). На выходе первого запоминающего блока 18 формируется сигнал У,"), который остается неизмепенным в течение интервала времени дискретизации д г т.е. до момента врлгени г г, т.е. сигнал ь (1) представляет собой ступенчатую аппроксимацию сигнала 1 (1). гри этом величина д 1, выбирается из условия д 1,. )(2+ЗТ), Этот сигнал поступает с выхода первого запоминающе.о блока 18 на вход первого блока 17 сравнения, где из него вычитается сигнал У(1) о текущем значении выхода объекта управления, поступаьоший с выхода первого датчггка 12. Сигнал о полученной ошибке регулирования я(г) =-= = У, (г) - г( г) подается с выхода первого блока 17 сравнения на вход блока 16 умножения, где умножается на текущее значение адаптируемого коэффициента (ср(г), равного по величине обратному значению текущего коэффициента передачи канала регулирования. На выходе блока 16 умножения формируется сигнал ь(вх(1 - гг ) = (р(1) 6(1), представляющий собой рассчитываемую с запаздыванием г. корректировку реализованного ранее регулируюшего воздействия .)( г - ь.), которую необходимо было выполнить. чтооы (1) =О, При расчете ь 1 -с) не учитывается инерционность канала регуЛирования, однако погрешность расчета при этом считается незначительной, учитывая тот факт, что 1)Т. Сигнал д(.,(1 -) во втором блоке 15 сравнения складывается с сигналом (.( г - ч) о реализованном в момент времени г - .Ч регулирующем воздействии, поступаьошем с выхода исполнительного органа 1 через первый датчйк 11 и первый блок 14 задержки на второй вход второго блока 15 сравнения.В результате на выходе второго блока 15 сравнения формируется сигнал о текущем регулирующем воздействиир(т) - Ь (1 - %) +)р((т) - 1 (т) ,поступающий для реализации в блок 3 формирования траектории управления на вход третьего блока 7 сравнения, на второй вход которого поступает сигнал Гг(г) о текушем фактическом значении регулггр югггегьо воздействия с выхода исполнительного органа 1.На выходе третьего блока 7 сравнения формируется сигнал рассогласования Ь 1(1): = р (1) - ( (1) между расчетньгм и фактическими текущими значениями регулирующего воздействия. Этот сигнал поступает на информационный вход второго запоминающего блока 6. в котором запоминаются его значения в дискретные моменты времени 1 с4 интервалом дискретности дг:. Запоминаниебосуществляется в моменты поступления на управляющий вход второго запоминаюпгего блока 6 тактовых импульсов с второго выхода широтно-импульсного модулятора 4. На выходе второго запоминающего блока формируется сигнал Ь Г (1), величина которогосоответствует величине Ь(1(1) в момент времении остается неизменной в течение интервала времени дискретизации Ь 1 . Други ми словами, сигнал Ь 1.)с(1) представляет собой ступенчатую аппроксимацию сигнала Ь(1). При этом Ь = --- , где и - цеЬИ лое число, выбираемое из условий 2 й п М; 10 М= ---- , т.е. ьФ должно быть не ме- М; Ж+ЗТ нее времени Т: 2%+ ЗТ.Сигнал Ь 1)с(1) с выхода второго запоминающего блока 6 поступает на вход пер. вого масштабируюшего блока 5, в котором умножается на постоянный коэффициент 1, величина которого обратно пропорционально значению скорости )хизменения регулирующего возействия 1 х= й/1 х, где 0 (Ы 1 настроечный коэффициент. На выходе первого масштабируюгцего блока 5 в момент времениформируется сигнал ЬТ(11) = = --- : -- , величина которого соответствуетЬО,. )ч 15 20 длительности импульса включения испол нительного меанизма, в течение которого исполнительный механизм изменяет угол поворота регулирующего органа на величину Ь 1.с(1). Этот сигнал подается на вход широтно-импульсного модулятора 4, с выхода которого поступают в моменты времени через интервалы Ь 1 управляющие импульсы постоянной амплитуды и длительностью ЬТц па вход исполнительного органа 1. Знак сигнала (+ или- ) соответствует знаку сигнала ЬТ, (1), а следовательно, сигнала ЬЬ-(1). В результате изменяется выход 11(1) исполнительного органа 1, приводя к изменению регулируемого вы хода У (1) объекта 2 управления.Одновременно тактовые импульсы в моменты времени ( через интервалы времени 40 Ь 1 поступают на информационный вход первого интегратора 8, в котором осуществляется и нтегри ров ание этих им пульсов. На выхоле первого интегратора 8 формируется сигнал, величина когорого пропорциональна количеству тактовых импульсов, поступивших на его вход от момента 1 ло текущего момента 1. Этот сигнал поступает на вход первого интегратора 9, на лругой вход которого полается сигнал, пропорциональный по величине заданному количеству тактовых 50 импульсов, поступающих с выхода первого залатчика 10. Как только эти сигналы уравняются, с выхода первого компаратора 9 на управляющий вход первого интегратора поступит сигнал, в соответствии с которым формируктся новые (нулевые) начальные условия интегрирования иосуществляется запуск интегратора с момента 1. =. Одновременно сигнал с выхода первого компаратора 9 поступает на управляющий вход первого запоминающего блока 18. По этому сигналу в первом запоминающем блоке 18 осуществляется очередное запоминание сигнала задания У". Таким образом, моменту времени выдачи сигнала с выхода первого компаратора 9 соответствует очередной дискретный момент времени (,. Интервал времени, через который поступают управляющие импульсы с выхода первого компаратора 9, является интервалом дискретности д(, величина которого может изменяться путем изменения сигнала с выхода первого задатчика 10 с учетом требуемого соотношения между величинами Ь 1 и Ь 1.Для пояснения динамики совместного функционирования блока3 расчета текущих управлений, блока 3 формирования тра. ектории управлений, исполнительного органа 1, объекта 2 управления и первого 12 и второго 11 датчиков на фиг. 2 изображен переходный процесс в системе при следующих и 1 теализированных условиях:- возмущающее воздействие поступает только по задаюгцему входу в виде ступенчатого изменения сигнала задания Ъ в момент времени 1 до этого момента система находилась в установившемся состоянии;- параметрическое возмущение отсутствует т.е. )х(1) =сопй, а следовательно, нет необходимости в подстройке коэффициента х, блок 19 адаптации бездействует, (х= = сопв 1 и сигналы этого блока на фиг. 2 не рассматриваются;- в системе приняты следующие значения параметров исполнительного органа 1, объекта 2 управления, блока 13 расчета теку ших управлений и блока 3 формирования траектории управлений: 1 х(1) = сопз 1= 1; 1 =0; )х=4 ед. 1)с; ы, =0,7; Ь ( -- 31, Ь 1== - 2 ь 1 -- бч.Из приведенных на фиг. 2 графиков вилно, что при изменении сигнала Ъ задания в момент гновое значение задающего воздействия воспринимается системой автоматического регулирования в виде У только в очередной дискретный момент времени т т.е. в момент поступления на управляющий вход первого запоминающего блока 8 очередного импульса Ес выхода первого компаратора 9. Именно в этот момент происхолит ступенчатое изменение сигнала я, ошибки регулирования, рассчитывается величина р регулирующего воздействия, обеспечивающего вывод выхода У объекта на новый заданный . уровень, скачком увеличивается сигнал Ь 11 различия между р и 1), запоминается в виде Ь 11, на время Ь 1 и пере. считывается в длительность Ь Туправляющего импульса р с учетом величин 1 хи А, подаваемого на вход исполнительного ор. гана.40 45 50 55 Под воздействием импульса и исполнительный орган в течение интервала времени ЬТ со скоростью 1, изменяет величину сигнала (.) на входе объекта 2 управленйя. Это в свою очередь, приводит через времяк изменению выхода У с той же скоростью и на ту же величину (так как по условию (с= (, Т =О). Одновременно происходит и уменьшение на соответствующую величину сигнала е ошибки и сигнала ь.). Переходный процесс на этом шаге управления заканчивается. Система находится в установившемся состоянии до очередного дискретного момента 1, т.е. до поступления очередного тактового импульса Е .В момент поступления очередного импульса Е во втором запоминающем блоке 6 запоминается новое установившееся значение сигнала Ь(.1 в виде а 1, и формируется новый управляющий импульс (ц, длительность которого значительно меньше предыдущего импульса, так как ошибка регулирования уже уменьшилась в результате первой итерации регулирования. Вторая итерация дает дополнительное уменьшение ошибки.В момент поступления очередного тактового импульса Е отновременно поступает на первый запоминающий блок 18 и очередной управляющий импульс (.1, в соответствии с которым запоминается текущее значение сигнала У, Но так как в данном случае Уф больше не меняется, то не меняется и У., Ошибка е, в результате предшествующей итерации управления еще уменьшается. Уменьшаются также величины Ии ЬБ соответственно, управляющий импульс у на текущей итерации становится еще короче.Через последующие интервалы времени ь 1., д 1=2 ь 1 описанные итерации регулирования повторяются до полного устранения рассогласования (Ьр - ( и (У - У) . Таким образом, за конечное число итерации в выработке сигналов управления ц исполнительным органом ошибка регулирования может быть снижена до сколь угодно малого значения. При этом обеспечивается апериодичность переходного процесса, отсутствие статической ошибки.Рассмотренная часть системы автоматического регулирования без блока адаптации сохра няет свою работоспособность и при воздействии на нее параметрических возмущений, т.е, при к(1) Асопз 1. Но в этом случае необходимо при выборе значения (,ориентироваться на максимальное из возможных значений коэффициента передачи канала регулирования. Кроме того, возникшая неопределенность дополнительно может быть учтена соответствующим снижением величины настроечного коэффициента а. Все эти меры гарантируют устойчивость системы автоматического регулирования при воздействии параметрических возмущений, но в сра 5 10 15 20 25 30 35 внении с предшествующим случаем значительно ухудшают точность регулирования. Чбы не доспустить эоо. в составе системы автоматического регулирования предусмотрен блок 19 адаптации, предназначенный для текущей подстройки коэффициента регулятора )с в соответствии с изменяющимся коэффициентом ) передачи канала регулирования.В блоке 19 адаптации подстройки коэффициента )ср(1) осуществляется только при наличии существенного изменения сигнала Ь на входе объекта 2 управления, изменения, четко выделяющегося на фоне различного рода помех. Для этого приращения ГЬ сигнала (.) сравнивается с заданным значением 4(Однако этого. недостаточно, чтобы принять решение о возможности оценки текущих значений )с(1) и (р(1) на данном участке. Возможно, что значительное изменениеобусловлено необходимостью компенсации неконтролируемого возмущения и если на этом участке попытаться оценить )(1), можно получить оценки с любыми искажениями, вплоть до качественных (в знаке) ошибок. Чтобы избежать таких неприятностей дополнительно привлекается информация о так называемой инструментальной переменной. В роли такой переменной выступает приращение сигнала задания (не подтверженного каким-либо искажением) на соседних дискретных отсчетах ХУАН(1) = 1(1;) - У,(1,), Решение о возможности подстройки ) на очередном такте принимается, если существенному изменению сигнала 3 сопутствует не менее существенное изменение задающего сигнала, т.е. /Ю/ Э ГУ" ,При решении указанных задач в блоке 19 адаптации выполняются следующие операции.1. Расчет интеграла отклонений регулирующего воздействия на текущем интервале 1 от момента 1 до д 1+, . Для этого сигнал (.)(1) с выхода второго датчика( подается на второй вход седьмого блока 82 сравнения и на вход первого фильтра 22 низкой частоты, предназначенного для усреднения сигнала (.(1) на интервале времени ь 1. Постоянная времени фильтра Т, должна быть выбрана из условия ЗТ, аФ. Сигнал об усредненном значении регулирующего воздействия Г (1) поступает с выхода первого фильтра 22 низкой частоты на,информационный вход пятого запоминающего блока 26, где в очередной дискретный момент времени 1 запоминается на время ь 1 при поступлении на управляющий вход пятого запоминающего блока 26 очередного тактового импульса с второго выхода широтно-импульсного модулятора 4. В результате на выходе пятого запоминающего блока 26 формируется сигнал Ь поступающий на вход седьмого олока 32 сравнения. глевычитается из сигнала 11(с). Сигнал о полученной разности 411(1) =11(1) - Б. подается через четвертый блок 39 задержки на информационный вход третьего интегратора 40 и ца вход второго блока 38 определения модуля. В интеграторе 40 осуществляется интегрирование сигнала Ы 1(1) на интервале времени между дискретными отсчетамиВ результате формируется сигнал 10 юьц(1): т, .(9-).О где -- коэффициент скорости интегриро 1вания, поступающий на вход блока 41 деления. 15В начале очередного цикла интегрирования по очередному тактовому импульсу Ес второго выхода широтно-импульсного модулятора 4, поступающему на управляющий вход третьего интегратора 40 через третий блок 29 задержки, производится установка нулевых начальных условий. Тактовый импульс задерживается в третьем блоке 29 задержки на время с запаздывания в канале регулирования. Одновременно в третьем комцараторе 37 сигнал с выхода вто рого блока 38 определения модуля сравнивается с заданным значение 1) ", сиг нал о котором подается с выхода второго задатчика 31. При выполнении условия Б 1) (1 б 11" с выхода третьего комцаратора 37 на управляющий вод второго ключа 44 поступает сигнал, открывающий этот ключ. В рс.зультаге в следующий дискретный момент времени 1 тактовый импульс Е,проходит через третий блок 29 задержки на выход второго ключа 44 и поступает на информационный вход первого ключа 35 как сигцал о наличии существенного изменения регулирующего воздействия на данном такте управления.2. Контроль изменения задающего воздействия.Для этого сигнал У,"(1) с выхода первого запоминающего блока 18 подается на вход четвертого блока 25 сравнения и на вход второго блока 21 задержки, где задерживается ца интервал времени, равный интервалу 45 дискретности 41(дискретности поступления импульсов Е.). Сигнал У",(1 - 1) с выхода второго блока 2 задержки поступает на другой вход четвертого блока 25 сравнения, где вычитается из сигнала У,"(1). Полученный в результате сигнал 8 У" (1) = Уф(1) - 50 - У,"(1 - 41,) с выхода четвертого блока 25 сравнения поступает через первый блок 30 определения модуля на вход второго комцаратора 36 в виде сигнала81(1, в котором сравнивается с сигналом дУ"ФО,55 цостуцаюгцим с выхода третьего задатчика 43. Если выполняется условие 1 Й"(1) з ъ оу " то на выходе второго компаратора Зб формируется сигнал о наличии существен 12ного изменения задающего воздействия, поступающий на управляюгций вход первого ключа 35. В соответствии с этим сигналом первый ключ 35 пропускает на свой выход поступивший на его информационный вход сигнал с выхода третьего компаратора 37. Таким образом, если выполняется условие существенного изменения регулирующего воздействия и задающего воздействия, то на выходе первого ключа 35 формируется сигнал, разрешающий расчет нового значения коэффициента регулятора )с(1).3. Расчет интеграла отклонений сигнала о выходе объекта управления на текущем интервале 61 от момента 1 до 1,1+, .Для этого сигнал У(с) с выхода первого датчика 12 подается на второй вход пятого блока 34 сравнения и на вход второго фильтра 24 низкой частоты, предназначенного для усреднения сигнала У( с) на интервале ь 11,Сигнал об усредненном значении выхода 7(с) поступает с выхода второго фильтра 24 низкой частоты на информационный вход третьего запоминающего блока 29. На управляющий вход третьего запоминающего блока 29 поступают с выхода третьего блока 29 задержки тактовые импульсы Е. с задержкой на времязапаздывания в канале регулирования. В результате на выходе третьего запоминающего блока 29 с задержкой на время с после очередного момента времени с формируется сигнал 7 поступающий на вход пятого блока сравнения, где вычитается из сигнала У(1). Сигнал о полученной разности оУ(1) = У(1) - У, подается на информационный вход второго интегратора 42, в котором осугцествляется интегрирование сигнала Г У ( с) на интервале времени между дискретными моментами (т + +ч,) и (1+, +Т).В результате формируется сигналЮУ" (1) = -Б У(9) с)6,Т где -- коэффициент скорости интегрироТванин.Этот сигнал поступает на другой вход блока 41 деления. В начале очередного цикла интегрирования по очередному тактовому импульсу Епоступающему с второго выхода широтно-импульсного модулятора 4 через третий блок 29 задержки на управляющий вход второго интегратора, производится установка нулевых условий.4. Расчет уточненного значения коэффициента регулятора (с,(1) выполняется следующим образом.В блоке 41 деления сигнал о 11 (1) делится на сигнал 8 У" (1) . Получаемый в результате сигнал о расчетном значении коэффициента 1 с, (1) = - ,- подается с выходащит)блока 41 деления на вход шестого блока 33 сравнения, в котором из него вычитается сигнал 1(1) о текущем рабочем значении этого коэффициента, поступающий с выхода четвертого запоминающего блока 20. Сигнал о полученной разности 1, (1) - 1 Р (1) с выхода, шестого блока 33 сравнения через второй масштабирующий блок 27, в котором умножается на постоянный коэффициент 0 к,/. 4 1, поступает на вход сумматора 23, в котором суммируется с сигналом 1 (1), поступающим с выхода четвертого запоминающего блока.Полученный сигналК,(1) .=1(т) + с 4(1) - 1 (т)115 поступает на информационный вход четвертого запоминающего блока 20.После очередного дискретного момента времени 1;, когда все переходные процессы завершились (именно с таким расчетом 2 О выбирается величина интервала дискретности Ь(с 2 с +ЗТ) с задержкой % в третьем блоке 29 задержки на управляющий вход четвертого запоминающего блока 20 с выхода первого ключа 35 поступает сигнал, разрешающий расчет нового значения коэффициента, В этот момент времени на выход четвертого запоминающего блока 20 и блока 41 деления сформированы сигналы оРзначениях 1 и 1 на предыдущем )-м такте управления, т.е. (р ) и 1 Р ). В четвертом запоминающем блоке 20 в этот момент производится запоминание нового, уточненного значения коэффициента для т -го такта Р( 3+ ) ( ) Р( ь)+ Р( 4) Р 1 Я35Структура этой формулы соответствует структуре экспоненциального сглаживателя.Таким образом, благодаря использованию шестого блока 33 сравнения, второго 4 О масштабирующего блока 27, сумматора 23 и четвертого запоминающего блока 20 осуществляется экспоненциальное сглаживание расчетных значений 1 р коэффициента регулятора и запоминание сглаженных значений в качестве уточненной оценки 1 р(1) ко эффициент регулятора. Сигнал о величине этого коэффициента поступает на второй вход блока 1 б умножения. Описанная динамика работы блока 19 адаптации иллюстрируется динамикой основных сигналов, отображенной в виде графиков на фиг. 3.50Формула изобретенияСистема автоматического регулирования, содержащая последовательно соединенные исполнительный орган, объект управления и первый датчик, второй датчик, последовательно соединенные первый блок сравнения, блок умножения и второй блок сравнения,первый блок задержки, причем первый вход первого блока сравнения подключен к вы. ходу первого датчика, вход второго датчика подключен к выходу исполнительного органа, а выход второго датчика через первый блок задержки подключен к второму входу второго блока сравнения, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности сиетемы, она содержит первый запоминающий блок, последовательно соединенные третий блок сравнения, второй запоминающий блок, первый масштабирующий блок и широтно-импульсный модулятор, последовательно соединенные первый задатчик, первый компаратор и первый интегратор, последовательно соединенные второй блок задержки, четвертый блок сравнения, первый блок определения модуля, второй компаратор и первый ключ, последовательно соединенные третий блок задержки, третий запоминающий блок, пятый блок сравнения, второй интегратор, блок деления, шестой блок сравнения, второй масштабирующий блок, сумматор и четвертый запоминающий блок, последовательно соединенные первый фильтр низкой частоты, пятый запоминающий блок, седьмой блок сравнения, четвертый блок задержки и третий интегратор, последовательно сое диненные второй задатчик, третий компаратор и второй ключ, третий задатчик, второй фильтр низкой частоты и второй блок онределения модуля, причем выход первого запоминающего блока соединен с втопым входом первого блока сравнения, с входом второго блока задержки и с вторым входом четвер того блока сравнения, управляющий вход первого запоминающего блока подключен к выходу первого компаратора, первый и второй входы третьего блока сравнения подключены соответственно к выходу второго датчика и второго блока сравнения, выход первого интегратора подключен к второю входу первого компаратора, первый выход широтно-им пульсного модулятора подключен к входу исполнительного органа, второй выход соединен с управляющими входами второго и пятого запоминающих блоков, с информационным входом первого интегратора, а также через третий блок задержки с управляющими входами второго и третьего интеграторов и информационным входом второго ключа, выход второго датчика подключен к входу первого фильтра низкой частогы и второму входу седьмого блока сравнения, второй вход третьего компаратора через второй блок определения модуля соединен с выходом седьмого блока сравнения, выход третьего интегратора подключен к второму входу блока деления, выход второго ключа соединен с информационным входом перього ключа, выход которого соединенуправляющим входом четвертого запоминающего блока, выход которого подключен к вторым входам блока умножения, сумматора и шес1483429 Ек уФ д "с Ек того блока сравнения, выход первого датчика подключен к второму входу пятого блока сравнения и через второй фильтр низкой частоты к информационному входу третьего запоминающего блока, выход третьего заСостаРедактор Л. Пчолинская ТехредЗа каз 283245 ТиражНИИПИ Государственного комитета п1 3035, Москва, Ж -Производственно-издательский комби датчика подключен к второму входу второго компаратора, информационный вход первого запоминающего блока является входом системы, а выход объекта управления является выходом системы. витель И.И. Верес 788 о изобрете 35, Рауш нат Патен СлинькоКорректор Э. ЛончаковаПодписноеням и открытиям при ГКНТ ССска я н аб., д. 4/5т, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Смотреть

Заявка

4236607, 29.04.1987

СИБИРСКИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

АВДЕЕВ ВИТАЛИЙ ПАВЛОВИЧ, КИСЕЛЕВ СТАНИСЛАВ ФИЛИППОВИЧ, МЫШЛЯЕВ ЛЕОНИД ПАВЛОВИЧ, КОРОВИН СЕРГЕЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, ТРОПИН АЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ, СМОЛЬНИКОВ АЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ, ЛЕСИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ, КИРИЛЛОВ ПЕТР ИВАНОВИЧ, ЛИТВИНЦЕВ ИГОРЬ ГЕОРГИЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: G05B 13/00

Метки:

Опубликовано: 30.05.1989

Код ссылки

<a href="https://patents.su/8-1483429-sistema-avtomaticheskogo-regulirovaniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Система автоматического регулирования</a>

Похожие патенты