Система регулирования

Система регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

, Изобретение относится к системам регулирования с координатной и параметрической обратными связями. Цель изобретения - повьшение точности систеьы. Система регулироваW НИН содержит объект 1 регулирования , первый 2 и второй 3 исполнительные механизмы, датчик 4, первый блок 5 задержки, второй регулятор 6, второй фильтр 7 низкой частоты., второй блок 8 сравнения, модель 9 объекта без запаздывания, первый 10 и второй 11 сумматоры, пятый блок 12 сравнения, первый регулятор 16, первый фильтр 17 низкой частоты, первьй блок 18 сравнения, первый задатчик 19, второй блок 20 задержки, масштабирующий блок 21, третий блок 22 сравнения, источник 23 постоянного сигнала. 1 ил. 3 с сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) . (51) 4 С 05 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3 »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3869535/24-24 (22) 20.03.85 (46) 23.03,87. Бюл, У 1 1 (72) В, И. Соловьев, Л, П. Мышляев, Б. И. Колокольцов, С, Ф, Киселев и Ю,. А. Сарапулов (5 3) 62-50 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 855607, кл, С 05 В 13/02, 1980. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ (57), Изобретение относится к системам регулирования с координатной и параметрической обр атными свяэями, Цель изобретения — повьппение точности системы. Система регулирования содержит объект 1 регулирования, первый 2 и второй 3 исполнительные механизмы, датчик 4, первый блок 5 задержки, второй регулятор 6, второй фильтр 7 низкой частоты., второй блок 8 сравнения, модель 9 объекта беэ запаздывания, первый 10 и второй 11 сумматоры, пятый блок 12 сравнения, первый регулятор 16, первый фильтр 17 низкой частоты, первый блок 18 сравнения, первый задатчик

19, второй блок 20 задержки, масштабирующий блок 21, третий блок 22 сравнения, источник 23 постоянного сигнапа, 1 ил.

1 129871 )

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для построения систем регулирования объектами, характеризуемыми наличием запаздываний в каналах регулирования координат, координатных и параметрических неконтролируемых возмущений, последние из которых изменяются существенно медленнее первых; 10 регулирующих воздействий на координаты и параметры объекта управления.

Предполагается, что возмущенное движение объекта описывается моделью

f5

Tx(t) + x(t) = k„U„(t-ь)+ ((t);

v(t) = k„(t) х();

k„(t) k,U„(t) +Q„(t), где x(t) - действительные выходные переменные объекта в момент непрерывного времени;

y(t) — измеренные выходные переменные объекта;

T и с

1с и 1с

vk(t) в

U„(t) — координатные и параметрические регулирующие воздействия; координатные и параметри- 30 ческие неконтролируемые возмущения; постоянные времени; коэффициенты передачи каналов регулирования коор- 35 динат и параметров объекта регулирования.

Цель изобретения — повышение точности системы. 40

На чертеже приведена блок-схема системы регулирования.

Система регулирования с координатной и параметрической обратными свя- 45 зями содержит объект 1 регулирования, первый 2 и второй 3 исполнительные механизмы, датчик 4, первый блок 5 задержки, второй регулятор б, второй фильтр 7 низкой частоты, второй блок

8 сравнения, модель 9 объекта без запаздывания, первый 10 и второй 11 сумматоры, пятый блок 12 сравнения, второй эадатчик 13, экстраполятор 14, четвертый блок 15 сравнения, первый регулятор 16, первый фильтр 17 низкой частоты, первый блок 18 сравнения, первый задатчик 19, второй блок

20 задержки, масштабирующий блок 21, третий блок 22 сравнения, источник 23 постоянного сигнала, Кроме того, обозначены также первое U, (координатное) и второе Vz (параметрическое) регулируюшие воздействия и у — выходная регулируемая координата.

Первый 16 и второй 6 регуляторы работают в соответствии, например, с пропорционально-интегр альным законом регулирования. Экстраполятор 14 может быть представлен реальным форсирующим звеном, а модель объекта 9 в виде инерционного звена. Датчиком 4 может служить, например, тензометрический преобразователь, а исполнительными механизмами 2 и 3 электродвигатели переменного тока, Система регулирования с координатной и параметрической обратными связями работает следующим образом.

Сигнал об измеренной датчиком 4 выходной координате y(t) объекта 1 регулирования в первом сумматоре 10 алгебраически суммнруется с выходным сигналом модели 9 объекта беэ запаздывания и в результате получается сигнал у (t) о выходной координате модельного контура регулирования. Сигнал у" (t) вычитается в первом блохе 18 сравнения из сигнала первого задатчика 19 о заданном значении выходной координаты объекта 1 регулирования, В первом фильтре 17 низкой частоты подавляется высокочастотная помеха выходного сигнала первого блока 18 сравнения, что повышает точность его дальнейшего преобразования. С первого фильтра 17 низкой частоты сигнал идет на первый регулятор 16 например, с пропорционапьно-интегральным законом регулирования, в котором вырабатывается сигнал о регулирующем воздействии

U,(t-3) модельного контура, предназначенного для регулирования модели

9 объекта без запаздывания. Из сигнала U,(t-о) во втором блоке 8 м сравнейия вычитается задержанный на время о сигнал V (t) с выхода второго сумматора 11. Сигнал о полученной разности поступает на вход модели 9 объекта без запаздывания, Сигнал U, (t-à) содержит эффекты координатных и парамегрических неконтролируемых возмущений и изменений задания на выходную координату

М объекта, Для исключения из U {t-c) 1298711 эффектов изменений задания из выходного сигнала первого задатчика 19 в третьем .блоке 22 сравнения вычитается постоянный сигнал, в частности, о среднем значении задания. Сигнап о полученных изменениях пересчитывается в масштабируюшем блоке 21 в изменения первого регулирующего воздействия, задерживается на время во втором блоке 20 задержки и м вычитается из сигнала U, (t-7) в четвертом блоке 15 сравнения, Дпя учета изменений задания на выходную координату при выработке первого регулирующего воздействия выходной сигнал масштабирующего блока 21 алгебраически суммируется во втором сумматоре с экстраполированным с помощью экстраполятора 14 сигналом

U (t-7) и подается на первый исполнительный механизм 2, 1 датчик, последовательно включенные источник постоянного сигнала, третий.ханизм, выход которого подключен к второму входу объекта регулирования, выход первого регулятора соединен лятор н второй сумматор с входом первого исполнительного механизма, выход масштабирующего блока соединен с вторым входом второго сумматора, выход

45 первого з дата подключен к второму входу третьего блока сравнения, выход вто-ого задатчика — к второму входу пятого блока сравнения..

Тираж А, Лащев

Техред И.Попович Корректор О. Луговая

Редактор Н. Бобкова

Заказ 886/49,Тираж 864 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для выделения из сигнала U (t-с) эффектов параметрических неконтролируемых возмущений осуществляется его фильтрация с помощью второго фильтра 7 низкой частоты. Однако предварительно из сигнала U (t- ) вычитается в пятом блоке 12 сравнения его опорное значение, сигнал о котором поступает с выхода второго задатчика

13. Опорное значение сигнала U (t-С) определяется при запуске системы, м как среднее значение U (t- ) на заданном интервале при известных коэффициентах модели объекта регулирования, которые устанавливаются в мо1дель 9 объекта без запаздывания, Выходной сигнал второго фильтра 7 низкой частоты подается на второй регулятор 6, регулирующее воздействие которого направлено на стабилизацию параметров объекта 1 регулирования, Выходной сигнал второго регулятора 6 поступает на второй исполнительный механизм 3, который изменяет в требуемом направлении параметры объекта, в частности как в примере с непрерывным доэатором меняет натяжение ленты тр ан спор тера, Введение новых блоков н связей позволяет повысить точность регулирования выходной координаты за счет стабилизации параметров объекта регулир ов ания .

Фор мула и зо бр е т ения

Система регулирования, содержащая первый задатчик, первый блок задержки, последовательно включенные первый исполнительный механизм, объект регулирования, датчик, первый сумма15 тор, первый блок сравнения, первый фильтр низкой частоты, первый рег 6тятор, второй блок сравнения и модель .объекта без запаздывания, выход которой подключен к второму входу первого сумматора, выход первого задатчика соединен с вторым входом первого блока сравнения, вход первого исполнительного механизма связан через первый блок задержки с вторым входом второго блока сравнения, .о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, в нее введены второй сумматор, второй заблок сравнения, масштабирующий блок, второй блок задержки, четвертый блок сравнения, пятый блок сравнения, второй фильтр низкой частоты, второй ре35 гулятор и второй исполнительный мечерез последовательно включенные О четвертый блок сравнения, экстрапо