Нелинейный адаптивный регулятор

Нелинейный адаптивный регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

НЕЛИНЕЙНЫЙ АДАПТИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР , содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, первый суммаxlt ) i тор, усилитель, интегратор и второй сумматор, первый вход элемента сравнения соединен с выходом задатчика, а выход усилителя подключен к второму входу второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы, он снабжен нелинейным звеном, блоком деления и блоком оценки среднего значения, а усилнтель выполнен регулируемым по усилению, причем выход элемента сравнения подключен к входу нелинейного звена, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход задатчика подключен к первому входу блока деления, выход второс го сумматора через блок оценки среднего значения подключен к второму входу блока сл деления, соединенного выходом с управляющим входом усилителя. 00 4: 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (S I ) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н AатОРСкоМЬ свиДКтеЛьСтвьг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3649860/24-24 (22) 06.10;83 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) А. С. Меняйленко (71) Ворошиловградский филиал Государственного проектно-конструкторского и научно-исследовательского института по автоматизации угольной промышленности (53) 62 — 50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 820292, кл. G 05 В 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР N 746414, кл. G 05 В 13/00, 1980. (54) (57) НЕЛИНЕЙНЫЙ АДАПТИВНЫЙ PE—

ГУЛЯТОР, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, первый сумматор, усилитель, интегратор и второй сумматор, первый вход элемента сравнения соединен с выходом задатчика, а выход усилителя подключен к второму входу второго сумматора, отличающийся тем,что,с целью повышения точности работы, он снабжен нелинейным звеном, блоком деления и блоком оценки среднего значения, а усилитель выполнен регулируемым по усилению, причем выход элемента сравнения подключен к входу нелинейного звена, выход кото-. рого соединен с вторым входом первого сумматора, выход задатчика подключен к первому входу блока деления, выход второго сумматора через блок оценки среднего значения подключен к второму входу блока деления, соединенного выходом с управляющим входом усилителя.

1 1187

Изобретение относится к устройствам автоматического управления и может найти применение в системах автоматического регулирования нестационарными объектами при наличии больших изменений внешних возмущений. . Цель изобретения — увеличение точности работы регулятора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого нелинейного адаптивного регуля- 10 тора.

Регулятор содержит элемент 1 сравнения, первый сумматор 2, усилитель 3, интегратор

4, второй сумматор 5, задатчик 6, нелинейные звено 7, блок 8 деления и блок 9 оценки среднего значения.

Усилитель 3 представляет собой усилитель . с управляемым коэффициентом усиления.

Нелинейное звено 7 реализует один из нелинейных законов: 20 ® (дЯ ®юг F® кЯ

Регулятор работает следующим образом.

В регуляторе реализуется следующий за- 25 кон управления: т!

1Ю=К,(Е (Sj)i- К,(у+фЯВ,! о где ц(Ц вЂ” входная координата объекта регу30 лирования;

Š— сигнал рассогласования, равный

t --X,- (1), X(t} " — регулируемая выходная координата объекта и ее заданное зна- 35 чение; — время;

Т вЂ” постоянная времени. интегрирования;

К вЂ” пер страиваемый коэффициент уси40 ления регулятора;

F (K) — выходная величина нелинейного звена (определяется типом нелинейности);

Выходной сигнал объекта регулирования 45

М® и сигнал X z задатчика 6 сравниваются на элементе 1 сравнения. Полученный сигнал рассогласования Я поступает на вход сумматора 2, а также на вход нелинейного звена 7. 50

Выходной сигнал с нелинейного звена 7 суммируется с сигналом рассогласования Г иа сумматоре 2.

Выходной сигнал сумматора 2 усиливается управляемым усилителем 3 и подается на 55 вход интегратора 4 и на сумматор 5.

На сумматоре 5 образуется суммарный .сигнал с усилителя 3 и с интегратора 4, ко148 2 торый подается на вход объекта регулирования..

Следовательно, в регуляторе реализуется нелинейный изодромный закон управления, характеристика нелинейного закона определяется типом нелинейного звена, которое выбирается исходя из динамических свойств объек- та регулирования (степени его нелинейности).

При малых значениях сигнала рассогласования величина на выходе нелинейного звена

7 мала (или равна нулю) по сравнению с величиной рассогласования Я на выходе элемента 1 сравнения и не оказывает влияния на работу регулятора.

При увеличении сигнала рассогласования Я на выходе элемента 1 сравнения величина сигнала на выходе нелинейного звена начинает расти быстрее, чем сигнал рассогласования, что приводит к интенсивному изменению выходной величины регулятора (! (t) и быстрому устранению появившегося возмущения в объекте регулирования.

Коэффициент усиления управляемого усилителя выбирается из условия отсутствия автоколебаний в установившемся режиме, а параметры интегрирующего звена выбираются из условия отсутствия перерегулирования при больших значениях сигнала рассогласования.

В процессе работы коэффициент усиления объекта регулирования может изменяться в широких пределах, поэтому необходимо корректировать коэффициент усиления регулятора в зависимости от изменений коэффициента усиления объекта регулирования.

ДЛя этого определяется среднее значение входной величины объекта Я((!(t)) на блоке оценки среднего значения 9, на вход которого подается сигнал с выхода сумматора

5, равный входной величине объекта !! Щ, На входы блока 8 деления подаются сигналы с задатчика 6 и с выхода блока 9 оценки среднего значения, при этом на выходе блока 8 деления образуется сигнал равный коэффициенту усиления объекта регулирования

"з oe м(цц где К,ь — коэффициент усиления объекта регулирования; .

Х вЂ” заданное значение выходной координаты объекта;

М1 ll (t)) — среднее значение входной координаты объекта.

Выходной сигнал с блока 8 деления подается на управляющий вход управляемого усилителя 3 и изменяет егс коэффициент усиления так, что большему значению коэффициента усиления объекта регулирования соответст1187148

Такая коррекция коэффициента усиления регулятора позволяет поддерживать высокую точность работы регулятора при широком диапазоне изменений коэффициента усиления объекта регулирования.

Составитель Н. Кудрявцев

Техред З.Палий Корректор И.Эрдейи

Редактор С. Патрушева

Заказ 6548/53 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 вует меньший коэффициент усиления регулятора (усилителя 3), и наоборот.

При определении коэффициента усиления объекта регулирования в качестве выходной величины объекта использовано ее .заданное значение Мз — сигнал с задатчнком 6, а не

Х(Ц которое колеблется в области установившегося значения (в области Xy ).

Это позволяет избегать автоколебаний в установившемся режиме.