Устройство для автоматического управления инерционным объектом при ограниченном управляющем воздействии

Устройство для автоматического управления инерционным объектом при ограниченном управляющем воздействии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ ПРИ ОГРАНИЧЕННОМ УПРАВЛЯЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ , содержащее основной контур 5щравления, образованный последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителемпреобразователем , обладающим насыщением, исполнительным.органом и объектом управления, выход которого соединен с вторым входом формирователя сигнала ошибки, и дополнительный контур, образованный последовательно соединенными дифференциатором, первым ключом, первым релейным блоком и бторым релейным блоком, выход которого соединен с вторым входом уси- . лителя-преобразователя и вторым входом первого ключа, о т л и ч а ющ е е с я тем, 4TOj с целью повышения точности управления, в него введены последовательно соединенные масштабный блок, компаратор и второй ключ, выход которого соединен с втоi (Л рым входом второго-релейного блока, а второй вход - с выходом формирователя сигнала ошибки и вторьм входом компаратора,, причем вход мас штабного блока соединен с выходом дифференциатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3477672/18-24 (22) 30.07.82 (46) 07.04.84. Бюл. Ф 13 (72) В.Н. Карпов, В.М. Липатов .,и Н.Я. Половинчук (53) 62-50(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Ф 277906, кл. G 05 В 11/01, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 196154, кл. G 05 В 11/06, 1967 (прототип).. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС-.

КОГО УПРА3ЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ

ПРИ ОГРАНИЧЕННОМ УПРАВЛЯЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ, содержащее основной контур управления, образованный последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителем-преобразователем, обладающим насыщением, исполнительным органом и объектом..Я0„„1084729 A (д) С 05 В 11/06 управления, выход которого соединен с вторым входом формирователя сигнала ошибки, и дополнительный контур, образованный последовательно соединенными дифференциатором, первым ключом, первым релейным блоком и вторым релейным блоком, выход которого соединен с вторым входом уси- . лителя-преобразователя и вторым входом первого ключа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что; с целью повыше ния точности управления, в него введены последовательно соединенные. масштабный блок, компаратор и второй ключ, выход которого соединен с вторым входом второго релейного блока, а второй вход — с выходом формирователя сигнала ошибки и вторым вхо дом компаратора,.причем вход масштабного блока соединен с выходом

-дифференциатора.

1084729

Цель изобретения - повышение точности управления.

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано при создании систем управления инерционными .объектами при ограниченном управляющем воздействии.

Известно устройство, представляющее собой двухконтурную систему регулирования. В первом контуре этой системы включен трехпозиционный релейный элемент, реагирующий

l на сумму сигналов, пропорциональ° ных ошибке и ее производной, во втором контуре включен двухпозиционный релейный элемент без зоны не- 15 чувствительности, реагирующий на знак производной ошибки. Во время работы второго контура первый отключается f1) .

Недостатком устройства является 20 существенная колебательность процесса управления во всех режимах работы, а также низкое качество регули.— рования в области малых сигналов ошибки и ее производной. 25

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления инерционным объектом при ограниченном управляющем воздействии, содержащее основной контур управления, образованный последовательно соединенными формирователем сигнала ошибки, усилителем-преобразователем обладающим насыщением, испол35 нительным органом и объектом управления, выход которого соединен с вторым входом формирователя сигнала ошибки, и дополнительный контур, образованный последовательно соединен-, ными дифференциатором, первым ключом, первым релейным блоком и вторым релейным блоком, выход которого соединен с вторым входом усилителя-преобразователя и BTopbM входом первого

pj.

Недостатком данного устройства является большое перерегулирование колебательность и время переходного процесса при значительной величине произведенной ошибки в момент выключе50 ния форсирующего управления, что особенно проявляется для объектов большой инерционности при обработке задающих воздействий в виде ступен 55 чатого сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные масштабный блок, компаратор и второй. ключ, выход которого соединен со вторым входом второго релейного блока; а

Второи вход — с выходом формирователя сигнала ошибки и вторым входом компаратора, причем вход масштабнбго блока соединен с выходом дифференциатора.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства.

На фиг. 2 изображен фазовый портрет, поясняющий работу устройства.

Устройство содержит формирователь 1 сигнала ошибки, усилительпреобразователь 2, обладающий насыщением, исполнительный орган 3, объект

4 управления,.дифференциатор 5, первый 6 ключ, первый 7 и второй 8 релейные блоки, масштабный блок 9 и компаратор 10, второй ключ 11. Ключи 6 н 11 являются размыкающими.

Устройство работает следующим образом., Пока модуль производной ошибки.

/ Г / меньше определенной величины

/Я / действует только основной контур.При /E/ÓÅñðàáàòûâàåò блок 7 и подает на вход блока 8 постоянный повеличине сигнал U = +V (U — выходной сигнал первого релейного блока), знак которого определяется знаKdM. Г . Однако блок 8 срабатывает только в том случае, если к величине 1Ч íà его входе прибавляется (а не вычитается) совпадающий по знаку сигнал ошибки, превосходящей по абсолютной величине некоторое постоянное значение Е (т.е., если выполиш1 ется условие Sign E = 81яп E,) .

При срабатывании блока 8 с его выхода форсирующий сигнал одновременно подается на второй вход усилителя-преобразователя 2, и на второй вход первого ключа 6. Блок 7 отключается, а блок 8 удерживается во включенном состоянии до тех пор, пока ошибка по абсолютной величине не уменьшится до некоторой достаточно малой величины 4--, или если выполнится равенство E -КЕ, вследствие чего. с выхода компаратора 10 поступит сигнал на запирающий вход второго ключа 11. При этом блок 8 отключается, форсирующий сигнал на его выходе исчезает и управление осу084729 4 с целью обеспечения требуемых характеристик устройства.

На фиг. 2 для начальных условий

, Я„ (точка А) изображен фазовый портрет движения изображающей точки для известного устройства (штрихоКоэффициент К в общем случае мо- вая линия) и предлагаемого (сплошжет быть задан функцией вида ная линия). Для точки В эти траектоl

К K(f,E). Однако с целью упроще- рии совпадают. ния масштабного блока 9.целесообраз- 10 . Как видно из фиг. 2, включение нее принять его постоянным K=const. цополнительно трех элементов позвоЗначения параметров К,,E :, Я, под- лит уменьшить амплитуду и число бираются экспериментально при наст- колебаний, а также сократить время ройке системы при ее моделировании переходного процесса.

1084729

Составитель Г. Нефедова

Редактор Е. Лушникова Техред Л.Иикеш Корректор В. Синицкая

Заказ 1996/40 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4