Самонастраивающаяся система регулирования

Самонастраивающаяся система регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

011 544943

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.05.74 (21) 2023886/24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 10.03.77

4 (51) М. Кл,"- 6 05В 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-54(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Трефилов и P. Н. Катков

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА P ЕГУЛ И РОВАН ИЯ

Изобретение относится к самонастраивающимся системам регулирования, в которых проводится автоматическое изменение коэффициента передачи в функции частоты сигнала, действующего в контуре управления.

В известных устройствах имеется контур управления с блоком изменения коэффициента (блок умножения) и контур самонастройки. Для получения информации о необходимости изменения коэффициента передачи контура управления в системе создаются колебания, в зависимости от амплитуды которых вырабатывается сигнал самонастройки.

Наличие колебаний создает нежелательные динамические нагрузки в исполнительных органах, уменьшает срок службы системы и не позволяет использовать подобные системы для объектов, обладающих слабыми фильтрующими свойствами.

Из известных самонастраивающихся систем регулирования наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система, содержащая последовательно соединенные сумматор, блок умножения, исполнительный механизм, выходом подключенный к входу объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов сумматора, усилитель, первый и второй фильтры, дифференциатор, блок деления, нелинейный блок.

В этой системе на блок умножения (олок изменения коэффициента передачи) подано напряжение неправильной формы, определяемой переменным фазовым сдвигом, меняющимся с частотой. В результате повышается

5 уровень помех в системе и искажается форма сигнала при отработке гармонического сигнала.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик самонастраивающейся си10 стем ы.

Это достигается тем, что в системе установлены первый и второй выпрямители, причем вход усилителя соединен с выходом суммато ра, а выход — с первым входом дифференциа15 тора и входом первого фильтра, выходом подключенного к второму входу дифференциатора и входу второго фильтра. Выход второго фильтра связан с третьим входом дифференциатора и через первый выпрямитель с пер20 вым входом блока деления, второй вход которого через второй выпрямитель соединен с выходом дифференциатора, а выход через нелинейный блок соединен с вторым входом блока умножения.

25 На чертеже представлена блок-схема самонастраивающейся системы регулирования.

Система содержит последовательно соединенные сумматор 1, блок 2 умножения, исполнительный механизм 3, объект 4 регулирова30 ния, усилитель 5, первый б и второй 7 филь3 тры, дифференциатор 8, первый 9 и второй

10 выпрямители, блок 11 деления, нелинейный блок 12; 8 (t) — сигнал рассогласования, х (р) — сигнал с выхода усилителя, 9 (p)— сигнал с выхода первого фильтра, i(p) — сигнал с выхода второго фильтра, UI — напряжение на выходе дифференциатора, Uz — напряжение на выходе блока деления.

Работает самонастраивающаяся система регулирования следующим образом.

С сумматора 1 сигнал рассогласования в () через блок 2 умножения и исполнительный механизм 3 воздействует на объект 4 регулирования. Одновременно сигнал с сумматора

1 через усилитель 5 подается на последовательно соединенные фильтры 6 и 7. С фильтра

6 сигнал поступает на дифференциатор 8, куда одновременно подаются сигналы с блоков 5 и 7. Фильтры 6 и 7 имеют соответственно передаточные функции

1 1

Gä, = г—

1+ т,р 1+- т,р

Сигнал на выходе фильтра 6 PI(p) связан с сигналом на выходе фильтра 7 I(p) зависимостью gI (р) = (1+ Т2р) zI (р), а сигнал на входе фильтра 6 с сигналом на выходе фильтра 7 зависимостью х (р) = (1+ (Т +7 2) p+

+ТР р )

У,(р) =х,(р) у,(р)+

+ г, (р) = т,т,р, (р), Т2 пропорциональный второй производной выходного сигнала фильтра 7. Таким образом получены два сигнала с фазами, отличающимися друг от друга на 180 при всех частотах сигнала рассогласования s(t). С выходов блоков 7 и 8 сигналы через двухтактные выпрямители 9 и 10 поступают на входы блока 11 деления, на выходе которого образуется сигнал, обратно пропорциональный квадрату частоты, так как при zI UasiII t на выходе фильтра 7, на выходе дифференциатора будет

U, (t) =- — Т,Т, Р И, sin < t

544943

В результате деления сигнала zI(t) на сигнал UI(t) получается U(t) = —, где ив

Кп о,Л коэффициент передачи блока деления. Оче5 видно, что U2(t), а следовательно, и коэффициент передачи блока 2 перемножения определяется только частотой воздействия о и не зависит от его фазы. Для обеспечения требуемой частотой характеристики устройства

10 между блоком 11 деления и блоком умножения включен нелинейный блок 12.

В результате применения в предлагаемой самонастраивающейся системе регулирования двух выпрямителей и перечисленных свя15 зей между функциональными блоками блок умножения при всех частотах обеспечивает неискаженную передачу сигнала рассогласования, что позволяет исключить в контуре управления фильтры низких частот, расши20 рить полосу пропускания и повысить быстродействие. При этом нет необходимости поддерживать в контуре управления незатухающие колебания.

Формула изобретения

Самонастраивающаяся система регулироЗ0 вания, содержащая последовательно соединенные сумматор, блок умножения, исполнительный механизм, выход которого соединен с входом объекта регулирования, выход кот орого соединен с одним из входов сумматора, 35 усилитель, первый и второй фильтры, дифференциатор, блок деления, нелинейный блок, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения полосы пропускания самонастраивающейся системы, 40 в ней установлены первый и второй выпрямители, причем вход усилителя соединен с выходом сумматора, а выход с первым входом дифференциатора и входом первого фильтра, выход которого соединен с вторым входом дифференциатора и входом второго фильтра, выход которого соединен с третьим входом дифференциатора и через первый выпрямитель с IIepBbDI входом блока деления, второй вход которого через второй выпрямитель

50 соединен с выходом дифференциатора, а выход через нелинейный блок соединен с вторым входом блока умножения, 544943

Составитель Ю. Гладков

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Денискина

Редактор В. Зенкевич

Типография, пр. Сапунова, 2

За; аз 222 12 И,зд. Мо 1 55 Тира«к 1069 Подписное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, «К-35, Раушская наб., д. 4,5