Идентификатор управляющих воздействий

Патент 570031

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 570031 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.76 (21) 2336266/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77. Бюллетень № 31

Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088.8) {45) Дата опубликования описания 23.11.77 (?2) Авторы изобретения

Б. В. Кромский, А. А. Ардашов и Ю. В. Сясин (71) Заявитель (54} ИДЕНТИФИКАТОР УПРАВЛЯЮЩИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Известен идентификатор медленно меняющихся и постоянных составляющих процессов функциони- рования систем управления, содержащий ключи, первые входы первого и второго ключей соединены с первым входом идентификатора, первый вход третьего ключа подключен к второму входу идентификатора, выходы ключей соединены соответственно с первыми входами блоков памяти, блок сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы первого и второго блоков памяти, первый делитель напряжения, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и с входом. второго делителя напряжения (3) . Область практического использования этого устройства ограничена условиями непосредственной подачи на вход устройства анализируемого сигнала. В практике экспе-. риментальных исследований систем автоматического управления, в том числе систем с нелинейными свой, ствами не представляется возможным непосредственное измерение и анализ управляющих воздействий.

Цель изобретения - расширение области применения идентификатора.

Достигается это за счет дополнительного включения в известный идентификатор индикатора нуле10

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано при экспериментальных исследованиях систем автоматического управления и регулирования, а именно, для экспериментального определения управляющих воздействий, прикладываемых к объектам управления и регулирован1ья, а также может быть использовано при органиэации адаптивного управления, при испытаниях систем управления и при контроле их технического состояния.

Известно устройство для экспериментального окределения управляющих воздействий, прикладываемых к объекту управления, содержащее регистратор выходного сигнала и блок решения интегрального уравнения (1 J

Известно устройство для экспериментального определения сигналов, действующих на системы автоматического управления и недоступных непосредственным измерениям, состоящее из регистратора процессов функционирования системы, регуляризатора и вычислительного блока (2) .

Однако область применения этих устройств ограничена линейными Объектами, системами управления и затратами времени на идентификацию. (51) М. Кл, з, 6 05 В 13 02

6 05 В 23/02

570031

3 вого значения скорости движения объекта управления, элемента задержки, квадратора и индикатора срабатывания исполнительного органа объекта управления, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего ключей, к первому входу третьего ключа подключен вход индикатора нулевого значения скорости движения объекта управления, выход которого соединен с вторым входом первого ключа и через элемент задержки - с вторыми входами блоков памяти, а выход третьего блока памяти через квадратор подключен к второму входу первого делителя напряжения.

На фиг. 1 дана структурная схема идентификатора; на фиг. 2 - участок фазовой траектории.

Идентификатор содержит индикатор 1 нулевого значения скорости движения объекта управления, индикатор 2 срабатывания исполнительного органа объекта управления, ключи 3,4,5, элемент задержки 6, блоки памяти 7,8,9, квадратор 10, блок сравнения 11, первый делитель мпряжения 12, второй делитель напряжения 13.

В основу разработки идентификатора положены связи между значениями искомого управляющего воздействия ц,прикладываемого к объекту управления, динамика которого описывается уравнением х= и(х,х), и значениями фазовых координат движения объекта - скорости х и положения х. Эта связь отражается в уравнении фазовой траектории,имеющим вид

2 Х4 -(P) (Ху - х ) (g) где х,,х - начальные, а х,,х, - конечные значения положения и скорости движения объекта управления;

На фиг.2 - О-А - участок траектории, на котором выключен исполнительный орган объекта управления;, А -В - С - участок траектории, на котором включен исполнительный орган, прикладывающий управляющее воздействие к объекту управления.

В идентификаторе осуществляется выделение и запоминание значений х, и 2 фазовых координат, соответствующих моменту срабатывания исполнительного органа (точка 4 на фиг, 2), и значения х положения объекта, соответствующего нулевому значению скорости объекта (точка В) . С выделенны-ми значениями х,, х> и хт в блоке вычислений иден-; тификатора осуществляются операции возведения в квадрат, сравнения и деления в соответствии с формулой 2

2(Х1-Х2)

Индикатор 1 предназначен для выдачи сигнала на вход ключа 3 и на элемент задержки 6 при достижении скорости движения объекта управления нулевого значения (точка 8). Индикатор 2 выдает управляющий сигнал на ключи 3,4 при срабатывании исполнительного органа объекта управления.

Блоки памяти 7,8,9 предназначены для запоминания значений х,, х,, х, поступающих с измерителей скорости, и положения объекта управления при открытии ключей 3,4,5. Блоки 10-13 служат для выполнения арифметических операций, предусмотренных формулой (2) . Ha выходе второго делителя

5 напряжения 13 с коэффициентом деления, равным двум, получают сигнал, соответствующий значению искомого управляющего воздействия р.

Идентификатор работает следующим образом.

В процессе работы идентификатора при срабатываI нии исполнительного органа объекта управления на

- выходе индикатора 2 формируется управляющий сигнал, открывающий ключи 3 и 4, через которые значе15 точке А на фиг. 2, поступают на блоки памяти 7 и 8.

При нулевом значении скорости движения объекта управления (точка В) на выходе индикатора 1 формируется управляющий сигнал, открывающий ключ 5, через который значение отклонения хз объекта управления поступает на блок памяти 9, Через промежуток времени, достаточный для запоминания значения х, в блоке 9, с выхода элемента задержки 6 поступает сигнал считывания на блоки памяти 7,8,9, с выхода которых сигналы, соответствующие значениям х1, х,, хз, поступают на квадратор 10 и блок сравнения 11, с выходов которых сигнал поступает на первый делитель напряжения 12. Результат деления поступает на вход второго делителя напряже25 ния 13, на выходе которого формируется сигнал, соответствующий значению управляющего воздействия р .

Идентификатор обеспечивает определение значения управляющего воздействия в нелинейных системах за время, соответствующее участку А-В на

40 фиг. 2 и меньшее половины периода колебания процессов х(т) и х(т), что позволяет испольэовать его в быстродействующих системах идентификации нелинейных объектов и систем управления.

Формула изобретения

Идентификатор управляющих воздействий, содержащий ключи, первые входы первого и второго ключей соединены с первым входом идентификатора, первый вход третьего ключа подключен к второму входу идентификатора, выходы ключей соединены соответственно с первыми входами блоков памяти, блок сравнения, к первому и второму входам которого подключены соответственно выходы первого и второго блоков памяти, первый делитель напряжения, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока сравнения и с входом второго делителя напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения идентификатора, он содержит индикатор нулевого значения скорости движения объекта управления, элемент задержки, ния скорости х1 и положения х1, соответствующие

° 5 квадратор и индикатор срабатывания исполнитель. ного органа объекта управления выход которого подключен к вторым входам второго и третьего ключей, к первому входу третьего ключа подключен вход индикатора нулевого значения скорости движения объекта управления, выход которого соединен с вторым входом первого ключа и через элемент задержки вЂ” с вторыми входами блоков памяти, а выход третьего блока памяти через квадратор подключен к второму входу первого делителя напряжения.

570031

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Снешко 10.И., Исследования в полете устой5 чивости и управляемости самолета, М., Машиностроение, 1971 г„с. 272-273.

2. Журнал "Автоматика и телемеханика, N 2, 1968, с. 52-58.

3. Авторское свидетельство СССР N 463103, М/кл. G 05 В 23/02, G 05 В 13/02, 16.07.71.

570031

Фиг.2

Составитель А. Лащев

Техред 3. Фанта

Редактор Е. Гончар

Коррентор А.Власенко

Заказ 3053/41

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретенйй и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб„д. 4/5