Система управления

Система управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая задатчик, последовательно включенные блок задержки, первый блок сравнения, экстраполятор, объект управления , второй блок сравнения и первый фильтр низкой частоты, причем выход задачика соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход экстраполятора - с входом блока задержки, отличающаяся тем, что, с целью повышения Точности регулирования, введены последовательно включенные второй фильтр низкой частоты, третий блок сравнения, третий льтр низкой частоты, четвертый блок сравнения, сумматор и масштабирую1ций блок, выход которого соеди- , ней с вторым входом первого блока ; сравнения, выход первого фильтра низ (Л кой частоты подключен к входу второго фильтра низкой частоты, второму входу сумматора и через третий блок сравнения к второму входу четвертого г блока сравнения и третьему входу сумматора.

(! 9) (3 31

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) G 05 В 13/О

ГОСУДАРСТВЕННМИ КОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. OTHPblTMA, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3680833/24-24 (22) 23.12.83 (46) 30.05.85. Бюл.20 (72) В.И.Соловьев, В.П.Авдеев, Л.П.Иышпяев, Г,А.Арыков, А.С.Тропин и С.P,Çåëüöåð (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе и

Западно-Сибирский ордена Ленина металлургический комбинат им..50-летия Великого Октября (53) 62-50 (088.8)

° (56) Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием.

М. Машиностроение, 1974, с.214.

Авторское свидетельство СССР

В 699490, кл. 6 05 В 13/02, 1978.

Тетельбаум И.М. и др. 400 схем для АВМ. М., Энергия, 1978 с,.41. (54) (57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ, содержащая задатчик, последовательно включенные блок задержки, первый блок сравнения, экстраполятор, обьект уп" равлення, второй блок сравнения и первый фильтр низкой частоты, причем выход задачика соединен с вторым входом второго блока сравнения, выход экстраполятора - с входом блока задержки„ отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, введены последовательно включенные второй фильтр низкой частоты, третий блок сравнения, тре тий фильтр низкой частоты, четвертый блок сравнения, сумматор и масштабирующий блок, выход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, выход первого фильтра низкой частоты подключен к входу второго фильтра низкой частоты, второму входу сумматора и через третий блок сравнения к второму входу четвертого блока сравнения и третьему входу сумматора.

1158975

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть, использовано для построения систем управления техническими объектами, содержащими значитель- 5 ные запаздывания и подверженными влиянию неконтролируемых возмущений.

Предполагается, что канал управления описывается моделью 10

% -P

%{,Р)= Е =1 М (+ 1) Р 1 I 7

+ 1 в

М (Р}Э T +1 где Т, (Г и выбирается твльно s зависимости от эксперименстатистичес где % - коэффициент передачи; 15

Т - постояннвявремени; . " время запаздывания; к - целое число, не превышающее в практических случаях 5.

Характеристики возмущений существенно изменяются на интервале вре» мени Г . Задача управления заключа" ется в обеспечении инвариантности выходной величины (сигналв ) объекта от неконтролируемых возмущений.

Цель изобретения — повьппение точности регулирования.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления где U(t}- управляющее воздействие в 4 "-й момейт ЗО времени, 1 (1- выходной сигнал объекта управления, 0 (Ц- С вЂ оценка образцового: управляющего. воздействия, d"×(Ö- ошибка регулирования, d 0Ì - корректировка управляю- З5 щего воздействия; на фиг. 2 " действительное образцовой управляюЩее воздействие U>(k) и его оценки в е системе-прототипе U (т) и предлагае.. мой системе U (М.

40 . Система управления содержит объект 1 управления, второй блок 2 сравнения, эадвтчик 3, первый фильтр 4 низкой частоты, зкстраполя. тор 5, блок 6 задержки, первый 45 блок 7 сравнения, второй фильтр 8 низкой частоты, третий блок. 9 сравнения, третий фильтр 10 низкой часто,.ты, четвертый блок 11 сравнения, мвсштабирукппий блок 12, сумматор 13. 5О

Экстрвполятор 5 реализован, например, в виде реального форсирующего звена. ких свойств экстраполируемого сигнала.

Первый фильтр 4 низкой частоты реализован, например, на интеграторе, охваченном отрицательной обратной связью и имеет передаточную функцию

Ф,1 где Т „ — постоянная времени, выбирается экспериментально в зависимости от статистических свойств измерительной помехи и полезного сигнала.

Второй 8 и третий 10 фильтры низкой частоты имеют передаточную функцию 1

W<(P) — = <, (<) (TP+ 1)

Система Управления работает сле.дующим образом.

Выходной сигнал (() объекта 1 управления вычитается в втором блоке 2 сравнения из сигнала V "(t), поступающего с выхода задатчика 3 и идет на первый фильтр 4 низкой частоты, где частично подавляется измерительная помеха.

Сигнал д"У с выхода первого фильтрра 4 низкой частоты идет на схему слоистого обращений оператора

Ъ, Покажем, что выходной (т +1 сигнал +U масштабирующего блока 12, полученный в предлагаемой схеме, приближенно равен сигналу, который может быть получен с применением явного обращения оператора. Сигнал д 0 определяется выражением (оператор Р. для удобства записи опущен )

ГВ=фЧ (d d-ИЧа,).(("З-ЕdW )-, — (d"d-ю dW IW J)=-(1 (1-W ) ° (1-2Ж tdW ))dd=

f» (1+(I W,)+ (l % ) ) "м 1 (5I где †-. коэффициент масштвбирую1

Т щего блока 12; передаточная функция втоТ +1)" рого 8 и третьего 10 фильтров низкой частоты.

Применяя явное обращение оператора, получаем

d() 63= уз= — — Ч d Ì, (ь)

4 1 1

@ е где % " передаточная функция канала регулирования см.выражение I

3 I I 58975

Произведем и еоб р равования нивкой частоте. Сигнал о полученной н, гн,ч1-1 г w г разности с первого слоя идет на сум(7 ь е г ь ) натер 13 и третий фильтр 10 нивкой

Заменяя % -1=Z, получим частоты. В четвертом блоке I I срав1

3 кения выходной сигнал третьего

Wд 1+ 2 — (s) фильтра 10 низкой частоты вычитаетРа о (8 ) в,, Н ют н и Ос» R as выходного сигнала Р тавим только пер,„„ три члена, тогда пока 9 СРавнениЯ и с втоРого слоЯ б поступает на сумматор 13, где алгеб1

< <. + I gl . Раически суммируются сигналы с вы10

1+ 2 ходов первого фильтра 4 низкой часУчитывая (8 ) и (9 ) пол () (), получим тоты, третьего 9 и четвертого блоков сравнения. Выходной сигнал сумматоо о +(oJ+(I WoI . «o ра 13 умножается на коэффициенте 1(1

33 в масштабирующем блоке 12, на выхоПодставляя {1О ) в (6I имеем

Э де которого получается сигнал г„„z î d u . Анвлогичньи оеравон покет г

Д. "ю о быть построена схема слоистого обраравнивая (5 1 и.ц 11, видно, что щениЯ и длЯ большего количества ед„агаемая схема слоистого обра- 20 слоевв число которых Определяется щения оператора приближенно заменясоотношением полезной составляющей ет схему явного обращения. Точность и помехи сигнала д"У. приближения определяется числом учиВ тываем,и членов ряда разложения. Од- щего блока 12 в первом блоке 7 срав,н о пре агаемая схема е не со- И нения алгебраически скцадываесся е жи Яффе н ующ х зв что позволяет более точно определять корректировки d(OJ. лять . сигнале 06 0 и в результате получается сигнал об оценке образцовоа sацийи o spации Oбращ1е 30 о УпРав Я е.о возДе с в Я. ния оператора. выходной сигнал пер« 8 ого фильтра 4 низкой частоты преоб" разуется в первом слое схемы обра- Сигнал об U экстраполируется щения оператора, а именно вычитает- -на время 7 экс экстраполятором 5 и аося в третьем блоке 9 сравнения из 3S дается на реали дается на реализацию в объект 1 выходного сигнала второго фильтРа 8 управления.

1158975 ю и а t4 к и го гг ж zg

Номер пюсдвра

Корректор M.Розман

Подписное

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

Составитель А.Лащев

Редактор М.Недолуженко Техред И.Асталош

ЮЮЮ ЮЮЮЮМ

Закав,,3586/46 Тирал1 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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