Система автоматического регулирования
Патент 467322
Авторы
Классы МПК
Система автоматического регулирования
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.02.74 (21) 1997921/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 15.04.75. Бюллетень № 14
Дата опубликования описания 14.07.75 (51) М. Кл. G 05b 11/01
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3(088.8) (72) Авторы изобретения
В. С. Жабреев и А. М. Коровин (71) Заявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
Предлагаемая система автоматического регулирования (САР) с подавлением периодических помех относится к классу высокоточных быстродействующих следящих систем и может быть применена для управления объектами, для которых требуется максимально уменьшить влияние периодических помех промышленной частоты на регулируемую величину.
Для фильтрации периодических помех в известных САР, содержащих последовательно соединенные измеритель рассогласования, корректирующий и исполнительный элементы и датчик обратной связи, выход которого соединен со входом измерителя рассогласования, используют первый линейный фильтр, выход которого через последовательно включенные первый блок умножения, второй линейный фильтр и второй блок умножения соединен с первым входом сумматора, а синусный выход источника гармонических сигналов связан со вторыми входами блоков умножения.
Однако при этом САР, в которой вход первого линейного фильтра соединен с выходом корректирующего элемента, вход которого связан с выходом сумматора, а второй вход сумматора подключен к выходу измерителя рассогласования, имеет те недостатки, что, во-первых, не обеспечивается эффективное подавление помехи на выходе системы, если она приложена в прямой цепи контура САР после точки включения первого линейного фильтра, и, во-вторых, инерционность линей5 .ных фильтров оказывает при этом влияние на динамику САР, особенно при близости частоты помехи и частоты среза системы.
Целью настоящего изобретения является повышение эффективности подавления перио10 дических помех на выходе системы и уменьшение влияния инерционности линейных фильтров на динамику системы.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая САР содержит третий линей15 ный фильтр, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с исполнительным элементом, и последовательно включенные третий блок умножения, четвертый линейный фильтр и четвертый блок умножения, выход ко20 торого связан со вторым входом сумматора, а косинусный выход источника гармонических сигналов соединен со вторыми входами четвертого и третьего блоков умножения, при этом вход последнего подключен к выходу
25 первого линейного фильтра, вход которого связан с выходом датчика обратной связи.
На чертеже показана блок-схема системы.
Система содержит измеритель 1 рассогласования, корректирующий элемент 2, испол30 нительный элемент 3, датчик 4 обратной свя467322 зи, линейные фильтры 5 — 8, сумматор 9, блоки умножения 10 — 13, источник 14 гармонических сигналов, имеющий синусный выход
А и косинуспый выход В.
Система работает следующим образом.
При действии периодической помехи на выходе системы сигнал х„, представляющий собой сумму помехи и низкочастотной полезной составляющей, замеряется датчиком 4 обратной связи и через линейный фильтр 5 с коэффициентом передачи где К4 — коэффициент передачи датчика обратной связи, поступает на входы блоков умножения 10 и 12, на вторые входы которых подаются сигналы соответственно с синусного
А и косинусного В выходов источника 14 с частотой помехи. Выделенные в результате синхронного детектирования, производимого блоками умножения 10 и 12, и последующего сглаживания линейными фильтрами 6 и 8 огибающие квадратурных составляющих гармоники помехи подвергаются модуляции в блоках умножения 11 и 13 с частотой помехи.
После этого на выходе сумматора 9 имеем отфильтрованный сигнал помехи Z, который посредством линейного фильтра 7 преобразуется таким образом, чтобы, поступив на вход исполнительного элемента 3, он скомпенсировал присутствующую на выходе системы периодическую помеху. С этой целью передаточная функция фильтра 7 выбирается равной где Wq(p) — передаточная функция корректирующего элемента; W 3(ð) — передаточная функция, которая выбирается равной: а) в случае пренебрежительно малой инерционности исполнительного элемента:
Wa(p) =
Кз где Кз — статический коэффициент передачи исполнительного элемента; б) в случае инерционного исполнительного элемента:
1 з (p)
1 з (Р) где Wq(p) — передаточная функция исполнительного элемента.
При этом подавляется периодическая помеха на выходе системы, замеряемая датчиком обратной связи, независимо от места ее приложения в контуре регулирования, причем влияние инерционности линейных фильтров на динамику системы уменьшается, так как передаточная функция предлагаемой системы
5 оказывается представимой в виде
W() живых (Р) ох (p)
@я (Р) 1 з (Р)
1+ с(Р)+КГПВ(Р) s(p) +K 1I a(p) 1 а(Р) lñ(p)
X =1 (p) X
1+ Wa (Р) % (Р) I+. 1 "А(Р)
I + Wy(p) где Wa(p) =- — передаточная функция
z(p)
З (Р) квадратурного фильтра; W „,(ð) — переда20 точная функция исходной системы, что соответствует случаю вынесенного из контура регулирования квадратурного фильтра.
Следует отметить, что я:"3(р) можно реализовать в диапазоне частот полосы пропуска25 ния квадратурного фильтра.
Предмет изобретения
Система автоматического регулирования, 30 содержащая последовательно соединенные измеритель рассогласования, корректирующий и исполнительный элементы и датчик обратной связи, выход которого соединен со входом измерителя рассогласования, а также
35 первый линейный фильтр, выход которого через последовательно включенные первый блок умножения, второй линейный фильтр и второй блок умножения соединен с первым входом сумматора, а синусный выход, источника
40 гармонических сигналов связан со вторыми входами блоков умножения, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения эффективности подавления помех на выходе системы и уменьшения влияния инерционности линей45 ных фильтров на динамику системы, она содержит третий линейный фильтр, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с исполнительным элементом, и последовательно включенные третий блок умноже50 ния, четвертый линейный фильтр и четвертый блок умножения, выход которого связан со вторым входом сумматора, а косинусный выход источника гармонических сигналов соединен со вторыми входами четвертого и
55 третьего блоков умножения, при этом вход последнего подключен к выходу первого линейного фильтра, вход которого связан с выходом датчика обратной связи.
467322
Составитель 3. Маркова
Техред О. Гуменюк
Корректор Н. Стельмах
Редактор Б. Нанкииа
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1653/5 Изд. № 1388 Тираж 869 Подписное
UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5