SU947822A1 - Регул тор - Google Patents

Description

Изобретение предназначено .дл  использовани  в системах автоматичес- . кого управлени , работающих по принципу отклонени .

Известен способ регулировани  самонастраивающейс  системы с эталонной моделью, в котором измер етс  разностный сигнал между сигналами и их производными с выходов объекта регулировани  и эталонной модели, накапливаетс  совокупность этих сигналов с помощью интегратора и периодически перестраиваютс  параметры регул тора в соответствии с накопленным сигналом . .

Недостатком известного способа  вл етс  сложность технической реализации .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее измеритель рассогласовани , управл емый, усилитель , блок вьщелени  модул , компаратор , преобразователь модул  во временной интервал, ключ, фильтр, в котором осуществл етс  плавна  регулировка коэффициента дтередачи системы при задержке начала регулировки, пропорциональной величине модул  сигнала рассогласовани  23.

Это устройство позвол ет в широких пределах изменить динамические свойства системы, однако имеет тот недостаток, что стабильность его характеристик определ етс  стабильностью параметров объекта, что ограничивает область его применени  объектами со стационарными параметрами.

Цель изобретени  - повышение ди10 намической точности регул тора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул тор, содержащий последовательно соединенные первый измеритель рассогласовани , управл емый

15 усилитель, объект, выход которого соединен с вторым входом первого измерител  рассогласовани , выход которого соединен с блоком выделени  модул , ключ,, выход которого через

20 первый фильтр подключен к управл ющему входу управл емого усилител , введены пороговое устройство и последовательно соединенные второй фильтр и второй измеритель рассогласовани ,

25 второй вход которого соединен с выходом объекта, а выход - с информационным входом ключа,управл ющий вход которого через пороговое устройство соединен с выходом блока выделени 

Claims (2)

1. 30 модул . Управл емыР усилитель имеет коэффициент передачи -l-l при отсутствии сигнала на управл ющем входе, +К при положительном сигнале на управл ющем входе и -К при отрицательном. На фиг. 1 представлена функционгш на  схема регул тора; на фиг. Я временные диаграммы работы системы с регул тором. Регул тор содержит измеритель 1 рассогласовани , управл емый усилитель 2, блок 3 выделени  модул , пороговое устройство 5, фильтры 5 и 6, измеритель 7 рассогласовани , ключ 8, объект (управлени ) 9. Регул тор работает следующим образом . При работе системы управлени  с малыми ошибками (модуль сигнала рассогласовани  не превышает уставки порогового устройства) ключ 8 разомкнут , коэффициент передачи усилител  равен +1, и система функционирует как обычна  система автоматического управлени  по отклонению. Если модуль сигнала рассогласовани  превышает величину уставки порогового устройства/ что происходит, если параметры объекта управлени  (коэффициент передачи, посто нные времени) отличаютс  от расчетных зна чений, пороговое устройство 4 переводит ключ 8 в состо ние Включено Передаточна  функци  фильтра 6 выбира .етс  равной передаточной функции разомкнутой системы при значени х параметров объекта, равных расчетньм (номинальным), т.е. фильтр 6  вл етс  моделью динамических характеристик разомкнутой системы. Сигнал на выходе измерител  7 рассогласовани  всарактеризует степень отклонени  па (Раметров объекта от расчетных. Через ключ 8 этот сигнал подаетс  на фильт 5, параметры которого выбираютс  таким образом, чтобы обеспечить устойчивость двйжёни  объекта 9 относительно модели, т.е. стремление к нулю ошибки Е , Это обеспечиваетс  тем что управл емый усилитель 2 при ошибках одной пол рности переводитс  в режим с большим значением коэффициента передачи +К, при этом на объ ект 9 подаетс  максимальный сигнал управлени  и привод тс  в действие все его энергетические ресурсы дл  достижени  координатой Хо значени  В случае превьшзени  координатой XQ значени  Хмуправл емый усилитель 2 переводитс  в режим с коэффициентом -К и вновь используютс  все энергетические ресурсы объекта дл  торможени  с целью достижени  значени  Х ЕсЛи уравнение фильтра 5 представить в виде л,, OY g (X) С,Х + С +...+ С, -, то условием устойчивости процесса управлени  будет выражение вычисленное на координатах движени  объекта управлени . Коэффициенты С .. .С , и значение коэффициента К выбирают таким образом, чтобы выполн лось соотношение (1). В этом случае происходит непрерывное переключение коэффициента усилител  2 со значени  +К на -К и обратно с весьма ВЫСОКОЙ частотой (организуетс  скольз щий режим движени  объекта 9 относительно модели). Наличие порогового устройства позвол ет удовлетворить двум противоречивым требовани м к работе системы управлени : высока  статическа  точность при малой интенсивности выходных воздействий (при этом даже при значительных рассогласовани х операторов объекта и модели модуль ошибки рассогласовани  не превышает величины уставки) и удовлетворительна  точность (малое перерегулирование и колебательность, предельное быстродействие) при высокой интенсивности входных врздействиР. В этом режиме динамика объекта с точностью до параметров скольз щего режима определ етс  параметрами фильтра 6 (модели). На фиг. 2 изображены временные диаграммы при отработке системой двухпол рного ступенчатого входного воздействи  (реверсирование объекта). На диаграмме а показаны сигнал управлени  и обработки его фильтром 6 Хр (желаемый процесс) и объектом Х, параметры объекта отличны от номинальных и его динамическа  ошибка больше допустимой. В мслиент времени t начинает работать регул тор (например, восстанавливаетс  св зь между выходом измерител  7 рассогласовани  и входом ключа 8). На диаграммах б, в, г, д, е приведены соответственно сигналы ошибки сГ рассогласовани  , выходного сигнала порогового устройства 4, выхода фильтра 5 и выхода управл емого лсилител  2. Пороговое устройство 4 срабатывает и замьжает ключ 8 при превышении ошибкой сГ уровн  уставки порогового устройства, помеченного на диаграмме б. Выходные сигналы блоков 5 и 2 показаны приблизительно, так как дл  скольз щего режима характерны переключени  с весьма высокой (теоретически бесконечной) частотой, на практике определ ющейс  неучтенньми в ма .тематическом описани 1 малыми инерционност ми и неоднозначными нелинейност ми типа люфта и гистерезиса. Использование предлагаемого регул тора позвол ет noBfcjciiTb динамическую точность работы системы при сохранении уочностных показателей установившихс  режимов и расширит область работы объекта управлени  за счет использовани  его в услови х, когда его параметры измен ютс  в зна чительных пределах, например, при применении климатических условий,и менении параметров нагрузки и т.п. Использование подобного регул тора в системах управлени  гидроприводами позвол ет отказатьс  от систем термостабилизации рабочей жидкости, что может уменьшить стоимость, габариты привода и повысить его надежность . Предлагаемый регул тор может быть включен в любую систему автоматического управлени , работающую по принципу отклонени , целесообразно испол зование его в системах управлени  м таллообрабатывающими станками, особенно с гидравлическим приводом, в системах управлени  промышленными манипул торами, динамические характеристики которых определ ютс  массой обрабатываемого груза, а также системах управлени  летательными ап паратами. В любом случае-возможност работы регул тора в услови х изменени параметров объекта управлени   вл е с  определ ющим факторе его исполь эовани . Работоспособность предлагаемого регул тора проверена на аналоговой модели, Регул тор обеспечивает стабильность динамических характеристик си темы управлени  при изменении коэффициента передачи объекта управлени  на пор док в большую сторону и на пор док в меньшую.. Допустимые пр делы изменени  посто нных времени завис т от пор дка оператора объека и степени ухода коэффициента пеедачи объекта от номинального знаени . При номинальном значении коффициента изменение посто нных вреени объекта в 2 раза в обе стороны рактически не вли ет на характер инамических процессов в системе. Разработка принципальной электрической схемы регул тора находитс  на этапе технического предложени . Формула изобретени  Регул тор, содержащий последовательно соединенные первый измеритель, рассогласовани , управл емый усилитель , объект, выход которого соединен с вторым входом первого измерител  рассогласовани , выход которого соединен с блоком выделени  модул , ключ, выход которого, через первый фильтр подключен к управл ющему входу управл емого усилител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  динамической точности регул тора, в н€|го введены пороговое устройство и последовательно соединенные второй фильтр и второР измеритель рассогласовани , второй вход которого соединен с выходом объекта, а. выхор - с информациониь входом ключа, управл ющий вход которого через пороговое устройство соединен с выходом блока выделени  модул . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 225293, кл. G 05 В 13/00, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 9 750428, кл. G 05 В 11/01, 1978 (прототип).

   V

   Выход устройства г

   Выход

   П П t