Система автоматического управления

Система автоматического управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С@ФО3 СОееъжим

)Оцчйдистнческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 525920

I !

i !

1 ())1) Дополнительное к авт. саид-ву— (2"..) 3() TIнлено(}:.3.0 ) .:. :) (21):30 .). .261/2>4 (51) М. Кл, -

Cj 05 Б 11/01 прис< (. линеHH<=к! Ванини Л>—

t ei>Æì,(>)(((! ь!)т («)и>((!. l

)>< М (т! A K :I<, I Ð f:, (, ). )) (>i t >< K с )> > >))>iI (":!) 11рио!)и; ..). (! 43(()1 } {>л{(е<)I(BI! ) ii; { )<) -.-«; г>!Оллете))(, № )) (I5) > (вт,:! оп} <>л()конан)))1 опис )нии i . .>. .);-,7{! (5З) У, ),К 62 1. 3 (088,8) ll. И. )> и «бе) i, I). Il. Ьг>йк{>, !!. Е, б)!»(Як, I3. Л. Г!ескэв т f I. И, >! кубов<.кая (!2, - А {>3 ).;И >>:(»> .т",.>1>(.l

1> i) ) >> i«>i

{:.)4) <;И(".!ЕМУ c .ÂÒF)ÌÀÒÈ×ÅÑKÎÃÎ У>()>ЛИЛ .)!ИЯ

3 ° i<)F> - i ><1. .. ! !i >ГИ Т Я l< )i>» l<ÒFT if I )) ({) т:-(ки и м,.:i:3F широко п)>именять< я в си<.темах автоматическэгэ регулирэвания ((.ÀÐ).

Изве<-тна система ав .>ìâòè ff,ñê<3ã управа -ч(ия, соде!)>к<<1((а!(пс)сг)еде)к тельно со >дичен!(ьте:щд(31<к({о(3 уст!» Йс 1 () >, чу Вот(3>(теГ(4if(,I)f -)i f<) ме>! T, c>> ;.> ч((: > i(>, бл <>к уl1! > а f))I f(ff>(« в)(х /I к JTD(. Гэ (!!l> -..i".! о!)7 <)кт }<{1(>BI)lf<- ?????? ???????????? ??;!> гах )д эк ч) I)c сви с<= JI>,H )I э элекгенк-<> f <>) >г<.> соединен с выходом )О ту <:!Ви е>>1,((;. > —:г!О("1(-.({! 3, !i г,ыхэд связан !е )е":) i! "л< — ii>i (1(-: т>(! э < <)м;3)>((еj>>кк!>, Етых(>

КЭ >(>: > > < >Е >,;,)< (! i () >)Х >;1»; iÄi, !Ii » ),.<)I> qf3

i(F1!{!>3F:,F3;,-"„«л" H,а(к и,<-.:If!(H, {ff:o клк !а, пва

< <. ()».йс! Р а < ) >т.i ° )< i, l)f IK:>ï ы к >т >)>ых чар< з! <>

<ут<(<л>1(>), < ": и(i !! ! (>((>к )м у(1(»>в>I< .Hия.

) (3к(3 *. и«, т>(,(а !){х ч(>й<. i ву .1 I;;{I(K:> на

С>)< В>3))ИК)((>УK> !IHl):3(„ff >:,:: .КЭЦ >(!))1<>KB В(,l 3Йа)I>>у&) не)(и- { . )Tff > .тими . 4<:t f.??(.f, {1 (i!3. ??;)??????” (!??????:??)>уе; »; ": и- <. : l (!»(я(<>(:ти(3 >!Я>1.(ичес — 2)) к(!1 >" {ибки

Це((ьк»(:>г)б>(>:.3= !ия;F;f:;1-.. тся повышение ,;>(><. ги раб,, ;:>(:.: .: *к:с:>м>гси(е(3к.>f э уп(>а иле н ия. 2(>

Эг-> и:iи! а тгя I<.M, чтэ система автэматиче< !т )i э упрем ения содержит два инвертора, два бл.>ка эпредечения мэдуля, дополнительнэ четыре сумматора, два сглаживающих фильтра, три запэминающих элемента, мультивибратэр и дэпэчнительнэ два ключа и нуль- )p>.ан, в(!хэ(1 бл;>ка задержки соединен с упра I)IK)1>LHми вхэдами первого и вторэгэ ключей, входы первого инвертора и первэгэ блэка определения мэдуля подключ«ны к вых.>ду фильтра, а выхэд первого инвертога соединен с первыми входами первоT > и вто) эг() устройства сравнения, выход первог.:> блэка эп)>елеления модуля через первый сглаживающий фильтр пэдключен к первэму ьхэчу второго сумматора, а выход чувствитепьH f".) элемента через пэследовательi» ) сэепин нные второй блэк определения моду)(я и второй сглаживающий фильтр подКЛ>К> -(Г>1(К ЕГ;) ВТЭ)>ЭМУ ВХЭЛУ, ВЫХОД ВТОРО г 3 <:у>(ма!эра через пэ<:>!едэвательно сэединенные пэpвbIи и третий запэминающие элементы соединен с первым входом третьего сумматор», а через последовательно соединенные второй инвертор и второй за !,.<:.,-,:1,- .; !. !(О ) Г31У И ПРИ СЛЕХ(Е-. н.:и пв: Г- >с.::с к Й >,((ибки, велич)(на и форма

К; ...,. 10,>л; .. "Ч)Д<а УПРаВЛЯЮЩЕГ:7 ВОЗа.;;, .с;и ., ПЛР(1 3(.Tj>0e СИСТЕМЫ. ПРИ ГЛадКr l 1::;) ЭВ.>рлК>1(>, M ВОЗПСЭЙCТЦИИ Hа (!ИНВЛЛлс)ЧЕ(".. ку>(:)1.(ИГ)ку 1-!<(х>!а:(ывае (.С)(>(DJ:с ><>,С;1; » Е)1!Э(РЯ I B.!H (>0", НЕТ(И .<(инос тей о;ду>(тор>1 ) ип-> JI)<1(»т зона H(idyl!(7T,, 83р(>

ПОМ .. (,"- >3! >ЛЕ(ЛЕНт " ° (! iT >ПЬ(с;> Вкс>НГ треть!) ) Сумматора, при !Ом Выход его сумм< —.".",".. "трез Второй л!у<Г:;-Орган

ПОДКЛЮЧЕН К унравпя О!UHM ЬлС>ДЫМ трЕтЬСЧ О и чE тве)7т. >гГ> ключей, Выход Вт:1! Г>гГ> сумМатОРа таКжЕ ЧЕРЕЗ тРЕтнй К, ЮЧ И Чс>! Е,.

i0C l(= (! (Эват Г .il; !10 BI71>сэс(СЭННЬ!Е -1 Пп! 04 И>1ВС (ЗР И ЧЕ > ЬЕРТЫЙ К>!К7с! ПОДКЧсес(ЕН К yf(PBH"

<икн (>1>л i .;.: I:);..;!ервэг-, H В-.прог . !.ен>сера; )p )II 1<И)!(>06(-ЭЗН(И",> >Эст!<рави<31!И.;. BI)>CГ>ДЫ

ХО! О,, Л с! .. ) (1HBI N. ПЕРВЬ!М ВХОДаМ IQf "

>;; рт!,! и 1:и» > <", мматоров сэответстьенно, Л ТОР> li I!w i: .. I . РЫ) I(>11>(ff!(Ч(= НЫ К ВЫХD

-.;11<-:,л(>!<та. а p)„-f J(0f>(>f ":" "> с м r(Tf >Г)В по>>>хлючень

)> р.п,(>: .,;:,f и, 11вэго и В!(>росе устрой-! I i(< \TH<:òcтВен1;.;, у:!р ли(я::ol>l r)I)0l i7, .f ТI Dò!i(7 CI зс:!!(>:<1, а !. II. Ii>i . 10 I >в с Tt, -> ill, IК>!К) 1!" НЫ Х ВЫХОду,. >I,, 1<1>;1<>i,! ). . 1. ,(„„,>!>э 6i ->к -с.хом(предлагаемой

::, .-".. !. Ичс < I(01 0 уПрс<13)!ЕН1(я.

Ч < : Л(>! ЗЫДЫК !И-с! у ;.

:эл<)мент 2, первыЙ суммат с>:>(>>;сц!ЕНИН 4„061 ЕКТ уираВЛЕНИя !.>;! <Ь>Й 1(!(вертс>р 7, перв с>е Я .Й

1:т >(..! . . Р:DH<:"111<) С:Ра>ВН(>НЦЯ. Г(ЕРВЫЙ

i,i I (>! i >Хи- i)! Ipi)i>(,ii сони!! i<40RyJ!3(. :,:,>I, и;. <.:.! .>;! àí j 2, первый 13 и второй I ><с;.",;! I >il J >l! IHD фИЛЬтры баОК ЗВДЕржки

ii1 )I> Й суммат >р (7> пероый J> вт<зрой

Ж!

>с>, к! (и 1 у;! !. 6, I с>нераторь! <1 20 ilv>10Ч !! "! „ ср.сл! ЕНИЯ, (ЕТВСНТI Iй I 13 1>Я-. .:, I м >f .01>ы, Г!. етий к»к > 2с(>! и Г, и и>! и-:р: <>р 24, пс-.рвь!й запГ; ли» рющий элеи 2 . четв(-; тый клк1ч 2с>. Втор(>й запэ- @

:.:;!) I к к IH>i ы:!емент 2, мул ь! <11)11()(>атэр - 8, :0"тий . :«;.)мпнак)сдий елемен! 29, трc !>й

У. 1;,ЛГЭ 7(! .(О! Грт «Рс>((НУ>II) C>jil ЛН ).1, i (а ф>п . 2 д„HI! Временные диаграммы ! с1001 Ь! Си<,ТЕМЫ ВH I !)Матич! СК .)J .> Уl(Л>ЫВЛЕ- @ н->я! l lip а — кривая задающего Воздейст-! I8H rJi.(jr) > 6 l(jiHB()H rl>IHBMH

";,,1(-Й31(,й; Ч <, ХЛ>с," (3 - . РИ(ПЯ .;И>>>с> ° >! >ЯЗНГ>(, Ти (. Р!)(! ), 1 - КС>ОРСКТИ! УIО>. (3i! ! I1yJII с>,! i I I<, )1>1) !. ri, д .— к пивыll. >>3>(!Л>11>>!аес и i;IHI\HH < к >, ","- к""И(><" Ваfll! (>!Л Ih iI! . IIIОЙ

l („I(1 :сIЫ C.. „..., сс, с <1 ! .;: ГI f »

J! (Ж (Р а! аЕмйя --И(> (Мс> П !<70р >РТ (и(- !( и Iс>и; (Г>с >!с!3,)м. j >ср <)тл) на(!Р(1!.Ii i,, >6 >, л JIIj> 1,%I.ÐI, .7 (IhHI- 11,! Олж01! с Глсf. Ок Й

Ц(! с>с. )(ьк <>т(."Jl(iл(и1 э l > ° iii)l!)(a Hfис задаюil!(ргr .. (с.>с, 0(... <.а >; )! а>::с<Е И др. HB фИГ. 26 при .:че>)а ь )е:. с:.(

03:IH!7HH и(>линейной cl(0òåìû j(т ). ,1(ля у леньшения динамической ошибки в .И " ЕМЕ <: I I Г) (:)Ш!р 0 фИЛЬТPB ср ЬЫДЕЛ1ЯЮТ KDJf,! 6J< i е"" нy!0 (.<7 аВ(рр.к7щую динамическоЙ

Ошибки (к()т емы с pf i t ), т.о. сигнал разИГ:сг ((м. фиг, 2в)р инвеРТНРУет ее с пОМОШ,. К) сн ВЕВ т -:,; а 7 H B М ОМЕНТ В ОЗНИ КI: 0—

:"r„- H! H cHirт<а:fB I> ; H0сти и rlэж)(тельнDA пэлярпости уст(7!)Йствэм ср<рьнения В в блОК управл<-.ния + через сумматор 3 подается

ПОЛожИтсЭЛЬНЫЙ К.ОРРЕКТИРУК ШИЙ ИМПУЛЬС, а H момент Во-никнэвении си! нала разносTH отрицательной полярности устройством сравнения ь> подается отрицательнь!й корр к-. тируюсаий иллпульс fÄ".M. фиг. 2f ), 3113 имПуПЬСЬ1, ПГ) т)с> .>я B "..>. (ОХ y ifpBD >С р!Ия ссср с(Е т элЬК О ЕЙС х !) > ю т 0 f ÊЛ ОНЕНию ООЬЕК -" та упра;. Ни;», >i cl>0;- 110Му кэлебат:льНьсМ fil! ""IÅC< ;>М.,0 И УМГ НЬШ(3(сот СВМУ ДИНаМИ !ЕС Х<>с(О 0<НИ ВК )> СИСТЕМЫ ° > МЕ. сЫПЕНИС-.

iI И><, . МI(l()CК .)(: Г)! .! ИВХH CIIÑ I (!i!if ! (!JC И! срот.. "9 T(I <:>, .! J L,J l>3 B)i. LiHD(7 1 ii ос)РЕ1(! Hj7yf<7fgrif D

HlVtiIУЛ Ьсс> слс>ВИГ !(Т !)T Bi. >ИЧ HHf C(i(ÌMÛ СГJJ QХ((71(1 )I . >(.)f1 1 ii)-,. !! 0 1 l)l! Эер!(р!(С)Й .;0C I ЫЬ>1ЯIОЩЕЙ

О!!(И(1ки и Г:. >(Г!)!(Нн о> ".):.I,">! ) !!я f! H» ами <еск эй

ОШИОК H .. .1 Л!1!ЛТЕ31ьно(. 1 i! Г)РР<ОКТИРУ30fffH7i ИМПУЛЬСОВ определяется следующим образом. В момент

В зн>(!(нс)вен!(1! (:Игнала разности нуль-Dpf àнэм j. 2 с(е(ез 6>1<0!(.:- =<а;(ержки 1 Г7 Включа!От ! 0HF.Ра1 !)j> .. ПИ>100ОРЫЗ?10ГЭ (От! РИсс(атЕЛЬНОHBi!!«:.=," .:.13!3!Ä ОСJ H ... нак сигнала раз;ii1CTH f>0,I(7 iак ситнала, .т cur -.

HBJl r;*,frH6I(H с !эых:>дным r;H! Иа,! >м генерато- l1 с)В (3 ИЛИ 1 9 11HJi О(76Р>аз(! >11 0 НЯПРЯЖЕНИЯ>

<:0(7I l30TC) ВЕННО.

- - .Hl IiBJI С ЗЬ>Хода Сrсмматэва 1 !!DDT)rflB- -е> на >110р >й 31:.(7» (:грс>йспв() свавиения с(, ::.:„>;.-.„,,I Cy HMB< 0ð 22 -- HB HTDp>эй

; —.-. Гр )Йс тва спавнения 8. (-(ул>!.--Орган 12 через и:)Г педэвате >ьнэ соединенные блок зы-!

1Г)1>)кк>л с5 и управляю>лис. вхо ы кл;очей и !.8, .Ыс>ем»яет вь;ход сумматора 22 или

21., на Вход I(DTD;)010 пэступает сигнал <: ????!(??????????>0, <;эвпа;.а>!О!>(ег;> пэ знаку с ситна:;0M раз>1!Г.DTH. Ьлок задержки 15 необходим .!Ли: >, "- -Di Н >(РД(ттв!ратить От>ЭИЦВТЕЛ!р ное действие корректирующего импульса (Г!ере!)(эгу!(ировын)(е) B том случае, когда

Г HT HBJ! <7 Выхода сул!л,((тора 2. 13<>и 2 o

Л(0>с(Е1." ВОЗНИК)1 0 10 :.ИЯ СИГКала PB3HDCTH ОКс!" р:;>г(. <:игна:.та Г>азнэсти, ср .>>)ичину,-<».«=р>((1,.r(Вь!Оирают тс кэй, чтс>ы им>)у:11,; равный еи if,"> д)!ительнпсти HD

525920 проходил на выход системы автоматического управления.

В момент, когда сигнал с выхода сумматора 22 или 21 становится равным инвертированному значению сигнала разности, устройство сравнения 8 или 9 отключает корректирующий импульс. Чем больше величина динамической ошибки системы, тем дольше воздействует на систему корректирующий импульс, совпадающий по знаку с сигналом ошибки, и меньше — импульс, не совпадающий по знаку с сигналом ошибки.

Крутизна сиг налов генераторов пилообразного напряжения подстраивается такой, чтэ1Ü бы обеспечить минимум величины суммы сглажеггнъгх модулей сигнала разности и сигнала ошибки.

Для выявления оптимальной крутиз1ы сиг О нала с BblxoQQB генераторов с помощь ю бл эков 10 и 11 определениямодуля эпрг..»ляют модули сигнала -разности и сигна. а ошиб-ки, сглаживают эти модули сглаживающими фильтрами 13 и 14, суммируют сглаженные мо.дули сигнала разности и сигнаг а ошибки и с рр внивают каждую последующую сумму с предыдущей; если последующее значение окажется меньше предыдущего, инвертированная инвертором 24. {rro величине) сумма сгла- ® женных модулей через ключ 26 управляет генераторами 19 и 20 пилообразных напряжений так, что крутизна их выходных сигналов угленьшается, если >ке последующая сумма больше предыдущей, сумма сглаженных мо- Ж дулей через ключ 23 увеличивает крутизну генераторов.

Предыдущее значение суммы сглажива о.— щих модулей с последующей сравнивают сле- 4С дующим образом: мультивибратор 28 фэрмирует короткий импульс, который своим передним фронтом переписывает предыдущее значение суммы сглаженных лгодулей с заiloминающего элемента 25 в запоминающий И элемент 29, а задним записывает текущее значение суммы сглаженных модулей в запоминающий элемент 25 и инвертированное их значение (через инвертор 24) в запоминающий элемент 27. На сумматоре 5О

30 сравнивается предыдущая сумма с последующей. Если последующая сумма меньше предыдущей, нуль-орган 31 открывает клкгч

26, если наоборот, нуль-орган 31 эткрывает ключ 23 (см. фиг. 2д). 55

Таким образом, предлагаемая сист е ма автоматического управления позволяет уменьшить динамическую ошибку в 2 — 3 раза.

Фopмулd1зобретения

Система автоматического управления, содержащая последовательно соединенные задающее устр эйство, чувствительный элемент, сумматор, бл эк управления, выход которого через объект управления связан со входом чувствительнэго элемента, фильтр, вход которого соединен с выходом чувствительнэгэ элемента, а выход связан через нульорган с блэкэм задержки, выход которэгэ соединен со вхэдами генераторов пилообразного напряжения, IBB как ча, два устройства сравнения, выхэды кэторъгх через сулллгатор соединены с блоком управления, о т л и— ч а ю ш а я с я тем, чтэ, с целью пэвышения точности рабэты си;темы автоматического управления, эна содержит два инвертора, два блэка эпеределения модуля, дополнительно четыре cól iìàòopB, два сглаживающих фильтра, тpl за11эл111наюшггх элемента, мультивибратэр и дэпэлнительно два ключа li нуль-эр1ан, выхэд блола задержки .;эег1инен с управляюц111лги входами перBDI о и втэрэгэ ключей, входы первого инвертора

«BpBD1 э блэка Определен11я t 1эдуJIя и эдключ =ны к выходу фильтра,. ° выход первого инВерТоро соединен с первыми входамипервого и BTэрэг,) устройства сравнения, выход первогэ блока определения мэдуля через первый сглаживающий фильтр подключен к первому входу второго сумматэра, а выхэд чувствительногэ элемента через 1эследэвательно соединенные второй блэк определения модуля и вторэй сглаживающий фильтр пэдключен к его втэрэму входу, выход второго сумматораа через и эсл ед эва тел ьн э с эеди нен ные первый li третич запоминаюшц» элементы соединен с первым в> одэм третьегэ сумматора, и через п эслсд эвательн э соединенные втор эй инвертэр и втэрэй запэминаюгций элементсо вторым Bxoi,oì третьегo cyMMGTopQ причем выхэд третьего сул.матера через втэрой нуль-эрган пэдключен к управляющим входам TpoThcl и четвертэгэ ключеи, выхэд второгэ сул1матора также через третий ключ и через последовательнэ включенные второй инвертэр и четвертый ключ подключен к управляющим входам первого и ВТорогэ генератэрэв пилообразного напряжения, выходы которых цэдключены к первым входам четвертогэ и пятого сумматоровсоответствончо, втэрые входы "îòîðûõ подключены к выхэду чувствптельнэгэ элемента, а выходы четвертэг о и пятэго сумматоров г эдключены кэ втэрым вхэдам первэго и второго устройства сравнения cDDTBETcTBBHно, управляющие вхэды первого, BTDpD. и третьего запоминающих элемент B подклю. .-ны к в,1хэ;у л1;.1 т в;э»г т;.рQ.