SU962839A1 - Устройство дл компенсации запаздываний - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению многомерными объектами со многими запаздывани ми по состо нию, параметры и значени  запаздываний которых известны неточно , и может быть использовано при разработке систем автоматизированного управлени  дл  производственнотехнологических объектов.

Известно устройство компенсации запаздывани  в объектах управлени , в котором параллельно объекту управлени  включаетс  полна  модель объекта и модель объекта управлени  без запаздывани  1.

Дл  функционировани  систем автоматического управлени  с такими устройствами требуетс  точное знагние модели объекта управлени . Как . правило, параметры объекта управлени  точно неизвестны и (или) измен ютс  во времени. Это приводит к снижению качества автоматического управлени , а в р де случаев, к потере устойчивости и неработоспособности системы.

Наиболее близким по достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  устройство компенсации запаздывани , содержащее сумматор, первый и второй

блоки запаздывани , блок сравнени , выход которого соединен с входом, объекта управлени  2.

-Данное устройство есть распространение первого устройства на многомерные объекты и также имеет малую точность.

Цель изобретени  - повышение точ10 ности компенсации запаздывани  и устойчивости системы автоматического управлени  при неточном знании и изменении параметров объекта управлени .

Указанна  цель достигаетс  тем,

15 что устройство компенсации запаздываний содержит масштабирующие блоки, выход объекта управлени  соединен через последовательней соединенные первый и второй блоки запаздывани ,

20 первый масштабирующий блок, сумматор и второй масштабирующий блок с входом блока сравнени  и через третий масштабирующий блок с вторым входом сумма-гора, выход первого блока за25 паздывани  через четвертый масштабирующий блок соединен с третьим входом сумматора.

На чертеже изображена структурна  схема устройства компенсации

30 запаздываний.

УСТРОЙСТВО содержит четвертый масштабирующий блок 1, первый масштабирующий блок 2, третий масштабирующий блок 3, второй масшта бирующий блок 4, первый блок 5 запаздывани , второй блок б запаздывани , сумматор 7, блок 8 сравнени , многомерный объект 9 управле1| 1Я с з шаздывани ми по состо нию.

Изобретение обеспечивает компенсацию запаздываний по отношению к управл емым переменньм следующего объекта управлени  с запаздывани ми по состо нию (t)(t-t;)(t-r)+Bo(t)+ B(t)(Ч) y(t) С x(vt) , где x(t) - вектор выхода (состо ни  объекта управлени ; U(t) - вектор входа объекта управлени г f(t) - вектор возмущающих воздействий; y(t) - вектор управл емых переменных; B,B - числова  матрица входа и в матрица возмущени ; -числова  матрица выхода ( СВ-квадратна .матрица) -значени  запаздываний в объекте управлени ; АО - числова  квадратна  матрица ; А, числовые квадратные матр цы состо ни , соответствующие первому и второму запаздывани м объекта. При отсутствии запаздываний векторное дифференциальное уравнение, описывающее динамику изменени  вектора управл емых пере менных y(t), в соответствии с (1) и (2) будет иметь вид - (t;4CBu{t C6 Ct). (Ъ) Устройство работает следующим образом, Выходной сигнал x(t) поступает на ход блока 3 и подвергаетс  мас абированию. Матрица коэффицие тов Ттередачи (усилени ) элементов масштабирующего блока 3 равна Поэтому сигнал на выходе блока 3 имеет вид (А,,+А.)х (t) , Матрицы коэ фициентов передачи дл  масштабирую щих блоков 1,2 и 4 устанавливаютс  равными А,А и (СВ) соответствен Блок 5 запаздывани  обеспечивает запаздывание на величину t-, , а бл б - на величину f , Выходной сигнал x(t), проход  через последовательное соединение блоков 5 и 6, сдвигаетс  во времени и принимает вид xit-f-,) на выходе блока 5 и x(t-T,) на выходе блока 6. Выходные сигналы блоков запаздывани  x(t-C) и x(t-ti), поступа  на входы блоков 1 и 2, подвергаютс  масшта бированию.

На выходе блоков 1 и 2 будут сигналы (t-r) и (t-t,) соответственно . В результате аЛгебраиеского суммировани  выходных сигнаов блоков 1-3, выполн емого в локе 7, на выходе блока 4 по вл ет  вектор сигналов ()x(t) + (t-t)(t-f). В масштабируюем блоке 4 этот сигнал подвергает  пресЯбразованию в соответствии с атрицей (СВГс. Выходной сигнал блока 4 после равнени  с управл ющим сигналом (t) в блоке 6 поступает на вход бъекта управлени  в следующем виде: . .. (i) V(t)-(cB) ()x(t)(t-r) + Дка-Г.) f (i). В соответствии с выражени ми (1), (2) и (4) дифференциальное уравнение , определ ющее динамику объекта управлени  по отношению к вектору измер емых переменных y(t), принимает вид .A,x(t-C,).A,x(t-r,) (c6)(,)X(i)(t-C:)+ + (i-r,).(5) Отсюда | c{Ao+A,)x(t)+cBv(t)+cBf(t)ib) Выражение (6) дл  совокупности объекта 9 управлени  и устройства компенсации совпадает с выражением (3) при отсутствии запаздываний в объекту управлени . Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известньми  вл етс  то, что система, состо ща  из устройства компенсации запаздывани  и объекта управлени ,  вл етс  системой с отрицательной обратной св зью (без учета регул тора и главной обратной t св зи), При этом используютс  свойства подобных систем подавл ть параметрические возмущени  , Вследствие описанного соединени  функциональных элементов устройство компенсации, как устройство обратной св зи, при изменении

Claims (1)

1. 5 Формула изобретения

   Устройство для компенсации запаздываний, содержащее сумматор, первый и второй блоки запаздывания,^; 10 блок сравнения, выход которого соединен с входом объекта управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,оно содержит масштабирующие блоки, выход 15 объекта управления соединен через последовательно «соединенные· первый, второй блоки запаздывания, первый масштабирующий блок, сумматор и второй . масштабирующий блок с входом 2θ блока сравнения и через третий масштабирующий блок с вторым входом сумматора, выход первого блока запаздывания через четвертый масштабирующий блок соединен с третьим 25 входом сумматора. ..