Патент ссср 305453
Патент 305453
Классы МПК
Патент ссср 305453
Иллюстрации
Реферат
305453
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сом Советских
Социалистических
Республик
Ф.
Зависимое от авт. свидетельства Ао
Заявлено 12Х.1969 (Мо 1328905/18-24) МПК 6 05Ь 5/00 с присоединением заявки Ы
Приоритет
Комитет ро делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.3.078(088.8) Опубликовано 04.VI.1971. Бюллетень М 18
Дата опубликования описания 13Х11.1971
Авторы изобретения
А. И. Гузенко, В. А. Есаков и Д. С. Череш
Московский лесотехнический институт
Заявитель
СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ РЕЛЕЙНОЙ СИСТЕМЫ
М =М,.— М, Л1, = — Л1оз(оп Ь
Изобретение может быть использовано прп проектировании релейных систем.
Известен способ стабилизации релейной системы путем формирования корректирующего сигнала в виде разности между действительным сигналом рассогласования системы и его нелинейно преобразованной частью.
Предлагаемый способ отличается тем, что запоминают сигналы максимальных положительного и отрицательного автоколебаний системы и суммируют величины, обратно пропорциональные им, знак полученной суммы согласуют со знаком рассогласования системы и из обратно пропорционального ей сигнала формируют корректирующий сигнал.
При такой последовательности действий повышается быстродействие системы.
Применение способа не требует наличия информации о скорости объекта, что позволяет осуществить его реализацию за счет несложных схемных изменений.
Рассмотрим систему автоматического регулирования с релейным исполнительным элементом и объектом регулирования, динамика которого может быть описана передаточной функцией вида:
W,()= т" (Р) Л 1(р) где I — момент инерции объекта;
qI — выходная координата объекта;
М вЂ” момент, действующий па объект.
В общем виде момент М может быть выражен как
5 где ̄— постоянно действующий возмуща|ощпй момент;
М,- — управляющий момент от двига10 теля.
Управляющий момент М,- является функцией управляющего воздействия, поступающего на исполнительный элемент и определяется:
15 где Мо — постоянная величина;
U — управляющая функция.
Если U=— q. (т. е. в системе имеется только единичная обратная связь), то в системе возникают автоколебания, смещенные относительно оси за счет действия и знака М„параметры которых определяются величиной начальных условий (q:p, qp) и величиной возму25 гцающего момента М„.
При U)0, что соответствует положительному отклонению выходной координаты тр, получаем величину максимального отклонения (амплит) ды автоколебанпй) q ткана,, а при
30 U<0 величин) q иакс, 305453
Отношение абсолютных величин (рм,„, и р ...;,, будет равно макс, Мо — М„
-Мо —. Ма макс, Потребуем, чтобы переходной процесс в рассматриваемой системе при начальных условиях ((l,o, (l:0) проходил за минимальное время. Тогда управляющая функция U должна быть сформирована следующим образом:
U = sign — — 1 =+ — (2)
Мо ° -Мв г
Из рассмотрения этой формулы видно, что для создания оптимальной по быстродействию системы, необходимо иметь информацию A всех входящих в нее величинах, а также необходимо осуществить схемную реализаци:о сложных математических зависимостей.
Мож1ю найти координаты (р1„и (f,2„, прп которых происходит изменение знака управляющей функции U в оптимальной системе макс, (1 + Ма
2, Мо
Решая совмсстпо уpa1311ения (I ), (3) и (4), получаем
"макс, "макс бамако, ма;c
Полученное выражение можно привести к виду
1 сок =
1 1
"макс, "макс,.
В выражение (гм не входят величины (г и
М„, т. е. для формирования управляющей функции не требуется измерять (г и М„, что существенно упрощает схему системы управления.
Если теперь сравнивать текущее значение координаты (р со значением (г„, то, в зависимости от знака этой разности, мо>кно изменять знак управля1о(пего воздействия.
Соответственно, управляющая функция Г релейной системы приобретает вид:
U = (j: — (às i gn(l (5)
Для формирования такой управляющей функции не требуется наличия информации о параметрах об.ьекта управления, его скорости и величины и знака возмущающего момента.
Все это позволяет получить квазиоптимальную по быстродействию систему управления.
Для у.странения в ней автоколебаний требуется время (как максимум) только одного колебания.
Система инвариентна по отноше1ппо к величине возмущающего момента. поскольку управляющая функция является независимой от него величиной.
Максимальное отличие времени Т,,-„переходного процесса в квазиоптимальной системе с управлением типа (5) от времени Т,, переходного процесса в оптимальной системе с управлением типа (2) будет на вел II IIIIIу
;(, т. е.
Тко=хТо
Величина о(в случае, если начальные условия подчиняются зависимости
1 2 — — (;0, г(М, + М„) 15 определяется из выражения
41 2 м
Ма 1 Г Ма 1 . -) 1 1
Мо -«о
1-1а чертеже представлена блок-схема системы, построенная по предлагаемому способу.
Оца состоит пз исходной системы уllp313ë(25 пия, вкл1оча1огце11 объект 1 регулирования, релейпый элемент 2,и схемы !!формирования
i правляющей функции, включающей устройства 8 и 4 запоминания максимума, функциональные преобразователи 5, б, 7, сумматоры 8, 9 и устройство 10 определения знака.
Сигнал, пропорциональный отклонени1о об.ьекта от заданного положения, поступает на два запоминающих устройства 8 и 4. За35
ПОМНЕННЫЕ ЗНЯЧЕНИЯ (Гмакс, И $ макс, На фУНКЦИОнальпых преобразî13ателях 5 и 6 приводятся к
1 1 виду и,а затем эти величины скла1 макс, макс,. дываются на сумматоре 8. Результирующий
40 сигнал преобразуется на функциональном преобразователе 7. Далее в устройстве 10 определения знака полученному сигналу присваивается знак отклонения. С выхода сумматора управляющая функция требуемого вида мо45 жет быть получена как сумма текуШего значения выходной координаты (г и определенно1.о выше "èãíàëà.
Предмет изобретения
Способ стабилизации релейной системы путем формирования корректирующего сигнала в виде разности между действительным сигналом рассогласования системы и нелинейно
55 преобразованной его частью, отличпющийс..
1см, что, с целью повышения Glicl pod(..ilcl13!III, запоминают сигналы максимальных положительного и отрицательного автоколебаний системы и суммируют вели пшы, обратно про60 порциональные им, знак полученной суммы согласуlот со знаком рассогласования систе1Н,1 и пз обратно пропорционального ей сигнала формируют корректирующий с1ггнал.
305453
Г !
1
I
1
l
1
I
Составитель 3. Маркова
Текрсд 3. Н. Гараненко
Корректор 3. И. Тарасова
Редактор Ю. Полякова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1850/3 Изд. ¹ 775 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС1з
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5