Дискретный самонастраивающийся регулятор

Дискретный самонастраивающийся регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пц 544942

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.04.73 (21) 1901906/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 10.03.77 (51) М. Кл.2 G 05В 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УД К 62: 52 (088.8) (72) Автор изобретения

Н. T. Харин (71) Заявитель

54) ДИСКРЕТНЫЙ САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к дискретным беспоисковым самонастраивающимся системам автоматического управления нейтральных объектов.

Известны различные принципы построения и реализации беспоисковых самонастраивающихся систем с применением блоков идентификации тех или иных характеристик объектов управления (1, 2).

Из известных беспоисковых самонастраивающихся систем наиболее близкой по технической сущности является схема аналогового счетно-решающего устройства для определения коэффициентов передаточной функции объекта управления, содержащая ключ, соединенный через корректирующее устройство с фиксирующим звеном нулевого порядка, блоки памяти, сумматоры, усилители, блоки умножения и деления (3).

В известной схеме не учитывается внешнее возмущение, требуются апериодпческие сглаживающие фильтры для усреднения переменных состояния, а при переходе на дискретные средства реализации с запоминанием прошлой информации значительно усложняется вычислительное устройство, в том числе программа цифровой управляющей машины.

Кроме того, указанная схема не может быть применена для нейтральных объектов второго порядка.

Цель изобретения — повышение точности, динамической надежности системы путем идентификации коэффициента эффективности управления и внешнего возмущения объекта и последующей настройки коэффициентов обратной связи корректирующего устройства основного контура регулятора без изменения его структуры.

Это достигается тем, что выход ключа через первые три последовательно соединенных блока памяти подключен к первым входам первого и второго сумматоров, выход первого блока памяти через первый усилитель непосредственно п через четвертый усилитель — соответ15 ственно к вторым входам первого, второго и третьего сумматоров. Выход второго блока памяти через второй усилитель, третий усилитель п непосредственно подсоединен соответственно к третьим входам первого и вто20 рого сумматоров и первому входу третьего сумматора. Четвертый вход первого сумматора п третий вход третьего сумматора соединены с выходом ключа. Выход корректирующего устройства через вторые три последова25 тельно соединенных блока памяти подключен к первым входам пятого и седьмого сумматоров, другие входы которых соединены соответственно с выходом четвертого и пятого блоков памяти, подключенным так же к вхо30 дам шестого сумматора. Входы первого бло544942

05 ка учпожсния соединены с выход1мп -ретьсгo и седьмого сумматоров, а выход — с входоч четвертого сумматора, другой вход кото1нпо подключен к выходу второго блока умножения, входами связанного с выходами второго и шестого сумматоров. Выход пятого сумматора соединен с первыми входами первого и второго делителя, другие входы которых соответственно подключены к выходам первого и четвертого сумматоров. Выходы блоков деления через пятый и шестой усилители подсоединены к управляющим входам корректирующего устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блоки 1 — 6 памяти, первый 7 и второй 8 блоки умножения, первый 9 и второй 10 блоки деления, ключ 11, корректирующее устройство 12, сумчаторы

13 — 19, усилители 20 — 25 и фиксирующее звено 26 нулевого порядка, подключенное к входу объекта 27.

Работа устройства состоит в запоминании значений дискретных сигналов x(k — 3), х(—

2), x(k — 1), U(k — 3), U(k — 2), U(k — 1) с помощью блоков 1 — 6, суммировании с соответствующим усилением указанных сигналов с сигналом x(k) в сумматорах 13 — 19, умножении с помощью блоков 7 и 8 и делении результирующих сигналов блоками 9 и 10.

Через время t =3T сек создаются условия идентификации коэффициентов возмущения

/ и объекта управления. На основе этих величин изменяются коэффициенты корректирующего устройства 12 так, чтобы определить оптимальное управление, которое обеспечит требуемую точность и надежность работы системы при неполной и далеке неизвестной начальной информации о значениях действительных параметров объекта управления 27 и действующих на него возмущений.

Применение дискретного самонастраивающегося регулятора позволяет за трп такта решить задачу идентификации для нейтрального объекта второго порядка и определить параметры корректирующего устройства 12, обеспечивающего выработку оптимального управления. При этом повышается не только точность, но и надежность, как свойство системы сохранять свои характеристики в заданных пределах. В частности, осуществляется стабилизация корней характеристического уравнения замкнутой системы.

Предлагаемый регулятор имеет простую структурную схему и выгодно отличается от известных аналоговых схем, так как требуется минимальное количество типовых устройств автоматики. Это позволяет не проводить большие и дорогостоящие исследовайия при проектировании дискретной системы уп10

15 о

30 з:40

50 р ивлев ия, так как "i cTpoIIcTBo способно GblcTpo опрсдслпть реальные параметры Oоьскта, d загсм настроить корректирующее устройство заранее известной структуры.

Формула изобретения

Дискретный самонастраивающийся регулятор для нейтральных объектов второго порядка, содержащий ключ, соединенный через корректирующее устройство с фиксирующим звеном нулевого порядка, блоки памяти, сумматоры, усилители, блоки умножения и деления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулятора, выход ключа через первые три последовательно соединенных блока памяти подключен к первыч входам первого и второго сумматоров, выход первого блока памяти через первый усилитель непосредственно и через четвертый усилитель подключен соответственно к вторым входам первого, второго и третьего сумматоров, выход второго блока памяти через второй усилитель, третий усилитель и непосредственно подключен соответственно к третьим входам первого и второго сумматоров и первому входу. третьего сум м атора, четвертый вход первого сучматора и третий вход третьего сумматора соединены с выходом ключа, выход корректирующего устройства через вторые три последовательно соединенных блока памяти подключен к первым входам пятого и седьмого сумматоров, другие входы которых соед5шены соответственно с выходом четвертого и пятого блоков памяти, подключенным так же к входам шестого сумматора, входы первого блока умножения соединены с выходами третьего и седьмого сумматоров, а выход — с входом четвертого сумматора, другой вход которого подключен к выходу второго блока умножения, входы которого соединены с выходами второго и шестого сумматоров, выход пятого сумматора соединен с первыми входами первого и второго делителя, другие входы которых соответственно подключены к выходам первого и четвертого сумматоров, выходы блоков деления через пятый и шестой усилители подключены к управляющич входам корректирующего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. «Наука», 1969.

2. Козлов Ю. М., Юсупов P. М. Беспоисковые самонастраивающиеся системы. «Наука», 1969.

3. Самонастраивающиеся системы, Справочник, Киев, 1969 (прототип).

544942

Составитель А. Лащев

Редактор В. Зенкевич

Корректор Н. Аук

Техред А. Камышникова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 222i11 Изд. № 155 Тираж 1Об9 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5