Способ стабилизации системы управления инерционным объектом

Способ стабилизации системы управления инерционным объектом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

283353

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 46/50

Заявлено 29Л11.1969 (И 1327557/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 3.XII.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 05b 5/00

УДК 621.3.078(088.8) Авторы. изобретения

А. И. Гузенко, В. А. Есаков и Д. С. Черешкин

Московский лесотехнический институт

Заявитель

СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

ИНЕРЦИОННЫМ ОБЪЕКТОМ момента; v — выходная координата объекта;

U — управляющая функция управляющая функция U должна иметь вид

v+ v(vJ=U (2)

2(mo+ m,) при v (О

vfv(=U

2 (то — m,) 10 при v) 0 где т,=; т,=

Мо, Ио

1 1

15 приУ(0 (1) при U)0, — (Л4о + ив) (5) где У вЂ” момент инерции объекта; 11, — вели- В слУчае, когда величина и запас скорости чина момента, развиваемого управляющим о и возмущающего момента М, могут быть двигателем; М, — величина возмущающего 30 определены, значение и знак управляющей

Изобретение может быть использовано для стабилизации, например, релейных систем управления инерционным объектом в случае, когда на объект действует постоянное возмущающее воздействие.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что корректирующий сигнал формируют в виде разности между действительным выходным сигналом системы и половиной его экстремального значения, которое, в свою очередь, формируют в запоминающем устройстве в момент равенства нулю разности текущего значения выходного сигнала и его же, задержанного на определенное время. При этом повышается точность управления и не требуется иметь информации о скорости движения самого объекта.

Сущность способа поясняется чертежом.

Известно, что для получения оптимальной по быстродействию системы, описываемой уравнениями вида: — 1 о Ив ттт2

На фазовом портрете, соответствующем системе уравнений (I), оптимальные линии переключения имеют вид парабол, описываемых следующими уравнениями: го

V: v (линия переключения OP)

2(то+ m,) (4)

1 и о = v (линия переключения OQ) г5 2(mo — " ) 283353 функции U могут быть легко определены с помощью счетно-решающего прибора. При этом объект регулирования приходит в установившееся состояние (при любых ненулевых начальных условиях) за минимальное время при одном переключении релейного управляющего устройства. Однако известно, что получение информации о величине и знаке скорости объекта связано с большими трудностями, а иногда и не представляется возможным, а измерение М практически невозможно.

Сформируем систему регулирования таким образом, чтобы переключение управляющей функции U происходило тогда, когда текущее

1 значение отклонения v станет равным — v,„.

При этом, никакой,информации î v не используется, а.только*требуется запомнить значение U,„. Рассмотрим фазовый портрет системы в этом случае.

Пусть движение в системе начинается из точки А с координатами (о,, v,). Тогда от точки А (vo vo)-до точки В (о„о„) движение осуществляется с ускорением — (m, + m, ) . .В точ1 ке В v„= — v „ происходит переключение

2 управления и от точки В до точки Е движение осуществляется с ускорением + (то — m ). В (.. 1 точке Е v" = — о"" снова происходит nepefl — —, П>ВХ / ключение управления, и движение осуществляется с ускорением — (то — m,) до точки С, где происходит переключение управления на обратное и т. д.

В этом случае в системе устанавливаются несимметричные автоколебания относительно е 1 э значения v„ = — v „, характеризуемые предельным циклом CDEF, параметры которого существенно зависят от начальных уловии (о>,о,) и величины М,.

Если запоминающее устройство, задачей ко5 торого является запоминание v,„ïðåêðàùàет запоминание не по сигналу v (t) = 0, а при значении о () — о (1 — т) = О, где т — время запаздывания, определяемое требуемой точностью стабилизации, то предельный цикл

1O CDEF в системе исчезает.

В этом случае в момент перехода о (/) через любое экстремальное значение происходит сброс экстремума, который запоминался ранее.

Тогда движение от точки А до точки F происходит подобно описанному. В момент про хождения точки F(v (t) — v (t — т)) предыдущее значение v",„â запоминающем уст2О ройстве стирается и записывается новое значение отахон При этом, поскольку сигнал с запоминающего устройства равен нулю (в момент прохождения точки F), переключается управление с — т íà +mo, и движение осу25 ществляется до точки Е. B точке F опять сбрасывается vmaxF> запоминается о„„р и т. д. Такич образом в системе устанавливается скользящий режим, при котором изображающая точка перемещается в начало координат. Это способствует приходу объекта регулирования в устойчивое состояние.

Предмет изобретения

Способ стабилизации системы управления инерционным объектом с помощью нелинейной коррекции, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности управления, корректирующий сигнал формиру4р ют в виде разности между действительным выходным сигналом системы и половиной его экстремального значения, которое, в свою очередь, >формируют в запоминающем устройстве в момент равенства нулю разности теку45 щего значения выходного сигнала и его же, задержанного на определенное время.

283353

Составитель 3. В. Маркова

Редактор В. Левятов Техред Л. Я, Левина Коввектор Т. А. Джаманкулова

Заказ 3532/18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2