Релейная система управления

Релейная система управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к релейным системам управления объектов с двукратным интегрированием входного сигнала без использования информации о скорости изменения управляемого параметра. Целью изобретения является повышение качества управления за счет улучшения точности и уменьшения энергозатрат. Релейная система управления содержит объект управления 1, датчик 2, второй 3 и первый 4 элементы сравнения, исполнительное устройство 5, интегрирующий блок 6, трехпозиционное реле 7, реле 8 с гистерезисом, коммутатор 9, первый 10 и второй 11 блоки выделения модуля и элемент ИЛИ 12. Сущность изобретения заключается в дополнительной интегральной обработке управляющего сигнала , за счет чего формируется дополнительный корректирующий сигнал 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 В 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4476053/24 (22) 24.08,88 (46) 30.11.91. Бюл, М 44 (72) В.Л.Булгаков, Ю.И.Галахов и Г.Н.Куличенко (53) 62-50(088,8) (56) Воронов A,А. Основы теории автоматического регулирования. Особые линейные и нелинейные системы. M.: Энергоиздат, 1981, с.138 — 143.

Авторское свидетельство СССР

М 1108388, кл.G 05 В11/00, 1982 (прототип). (54) РЕЛЕЙНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к релейным системам управления объектов с двукратным интегрированием входного сигнала без исИзобретение относится к релейным системам управления объектов с двукратным интегрированием входного сигнала, без использования информации о скорости изменения управляемого параметра, Цель изобретения — повышение качества управления эа счет улучшения точности и уменьшения энергозатрат.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциональнопринципиальная схема реализации интегрирующего блока; на фиг. 3 — типовой фазовый портрет работы системы в установившемся режиме.

Релейная система управления (фиг. 1) содержит объект 1 управления, датчик 2, второй 3 и первый 4 элементы сравнения, исполнительное устройство 5, интегрирующий блок 6, трехпозиционное реле 7, реле 8. Ы2 1695261 А1 пользования информации о скорости изменения управляемого параметра. Целью изобретения является повышение качества управления за счет улучшения точности и уменьшения энергозатрат. Релейная система управления содержит объект управления

1, датчик 2, второй 3 и первый 4 элементы сравнения, исполнительное устройство 5, интегрирующий блок 6, трехпозиционное, реле 7, реле 8 с гистерезисом, коммутатор 9, первый 10 и второй 11 блоки выделения модуля и элемент ИЛИ 12. Сущность изобретения заключается в дополнительной интегральной обработке управляющего сигнала, за счет чего формируется дополнительный корректирующий сигнал. 3 ил. с гистерезисом, коммутатор 9, первый 10 и второй 11 блоки выделения модуля и элемент ИЛИ 12.

Интегрирующий блок 6 содержит интегратор 13 и ограничитель 14. Интегратор 13 с обнулением начальных условий может быть реализован по схеме (фиг. 2), которая содержит первый — третий резисторы 15 — 17, конденсатор 18, операционный усилитель

19, блок 20. коммутации, содержащий замыкающий ключ 21 и размыкающий ключ 22, Датчик 2 обладает релейной трехпозиционной характеристикой с положительным гистерезисом.

Выходные сигналы блоков структуры (фиг, 1) обозначены переменными Уь Ц.

А и  — уровни изменения входного сигнала датчика 2.

1695261

В общем случае изменение сигнала Uz с интегрирующего блока 6 описывается выражением

02 = 01 tit, при Х об = 1

g . при Хоб=О, где U1 = U1, при /02/ < Up или 02, U1 < О, О, при /02/ > 0н и 02 . 01 О, Uz — выходной сигнал с интегрирующего блока 6;

U1 — входной сигнал блока 6;

0н — уровень насыщения;

t — текущее время; о — момент времени появления единичного сигнала Хоб;

Хоб — управляющий сигнал, Релейная система управления работает следующим образом.

Датчик 2 воспринимает изменение параметра Х и выдает управляющий сигнал Y

У, Sign X, при /Х/ Хо, Уо Sign Х, при Х2 < /X/ < X1 и Y 4 О

Y=0, при /Х/ Х2, О, при Х2< /Х/< Х1 и Y О, где Yo — уровень выходного сигнала с датчика 2;

Y — выходной сигнал с датчика 2;

Х вЂ” регулируемый параметр;

Y — значение выходного сигнала Y в

1 предшествующий момент времени;

Х1/Xz/ — значение параметра Х при срабатывании (отпускании) датчика 2.

Выходной сигнал реле с гистерезисом 8 определяется следующим выражением

Y1= 05Yp, при Y j0

У1, при У = О где Y1 — значение У1 в предшествующий момент времени.

Сигнал Уз формируется по закону

УЗ=1YoSign 02, при /02/ Uo

io, при /иг/< о.

Сигнал У4 формируется по следующему закону

У4 Уз, при Y2=0, О, приУ2 0.

Управляющее воздействие V, таким образом, формируется по закону

К. Уо Sign Y, при Y(0, V = -К Yo Sign Y, при Y =- 0 и т « tz, О, . при У=Оис> t>, I гдЕ t2 =- О, при ti (T1, t1 Т, при T1z t1(Tz тг, при 11 Тг, 10

2á

ЗО

55 с — время, отсчитываемое от момента обнуления сигнала У;

t1 — интервал времени последней непрерывной выдачи сигнала У, отличного от нуля;

t2 — длительность формирования управляющего воздействия при Y = 0;

T1 — уставка времени (зависит от уровня

Up настройки трехпозиционного реле 7);

Tz — уставка времени (зависит от уровня

UH насыщения сигнала с интегрирующего блока 6);

Vo — уровень управляющего воздействия.

Получение закона формирования управляющего воздействия V, при котором длительность его формирования при нулевом сигнале с датчика 2 является функцией от длительности формирования управляющего воздействия при нулевом предшествующем значении сигнала У, обеспечивается благодаря тому, что в течение требуемых интервалов времени входной сигнал 01 имеет постоянное значение, Исходя из полученного закона изменения управляющего воздействия V, процесс изменения регулируемого параметра Х состоит из трех частей: формирования управляющего воздействия при нулевом сигнале

У с датчика 2 в сторону возврата в нулевую область; последующего формирования управляющего воздействия при нулевом сигнале У в сторону уменьшения скорости изменения регулируемо-о параметра X и отсутствия управляющего воздействия V nou нулевом сигнале Y. При этом диссипативность предлагаемой системы обеспечивается за счет формирования управляющего воздействия V при. нулевом сигнале Y.

Фазовый портрет системы показан на фиг, 3.Таким образом, данная система одновременно с уменьшением погрешности управления уменьшает и энергопотребление при сохранении свойства прототипа— обеспечение управления без использования информации о скорости изменения регулируемого параметра.

Формула изобретения

Релейная система управления, содержащая последовательно соединенные первый элемент сравнения, исполнительное устройство, объект управления и датчик, выход которого соединен с суммирующим входом первого элемента сравнения и входом реле с гистерезисом, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества управления за счет улучшения точности и уменьшения энергозатрат, дополнительно введены второй элемент сравнения, интег1695261 рирующий блок, трехпозиционное реле, коммутатор, два блока выделения модуля и элемент ИЛИ, выход. которого соединен с входом сброса интегрирующего блока, вы-. ход которого через трехпозиционное реле соединен с входсм второго блока выделения модуля и информационным входом коммутатора, выход которого соединен с вычитающим входом первого элемента сравнения, выход датчика соединен с сум-!

I мирующим входом второго элемента сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом реле с гистерезисом. а выход — с

5 информационным входом интегрирующего блока, выход датчика через первый блок выделения модуля соединен с управляющим входом коммутатора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен

10 с выходом второго блока выделения модуля.