Регулятор для объектов с переменным запаздыванием

Регулятор для объектов с переменным запаздыванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севетсмнк

Соцналнстнчесинк

Ре спублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240276 (21) 2327261/24 (53} М. Кл.

G 05 В 13/02 с присоединением заявки М(23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.11.77.6толлетент, 3441 (53) УДК62-50 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 24.1177

Ге|1двратваиии! и|я|тат йаветв авив|атрее йбйР ив иаивя ива|ретив|в и втврктий (72) Авторы С.В.Емельянон, К.И.Диденко, Н.E. Костылева, И.П.Вербицкий, изобретения В.и.уткин, Г.и.загарий, A.ì.øóáëàäýå, A.В.мамонон, A.Ã.Óëàíîâ, Б.С.Леночко, A.Ï.Îêóíåâ и К.Н.Шрамко

Ордена Ленина институт проблем управления и Специальное (7l) 3aSs eae конструкторское бюро систем автоматического управления (54) РЕГУЛЯ1ОР ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ПЕРЕМЕННЫМ З П ЗДЫВ НИЕМ

Изобретение относится к антоматике и предназначено для управления широким классом общепромышленных объектон характеризующихся наличием чистого запаэдынания 1, изменяющегося но времени н широком диапазоне.

Известны регуляторы для объектов с переменным запаздыванием, используемые н системах автоматического регулирования объектами с эапаздынанием 111. 12) .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является регулятор, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумматор и первый блок согласования, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, третий сумматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым блоком формирования устанки и выходом второго блока согласснания, дифференциатор и второй блок формирования устанки, подключенные соответстненно к первому и нторому нходам четвертого сумматора, переключатель, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого сумматора и со нторым входом второго сумматора, выход которого подключен к интегратору t3j .

Недостатком этого регулятора является то, что при отклонении запаэ5 дынания от расчетного качество регулиронания резко ухудшается.

Целью изобретения является повыше. ние качества регулирования.

Для этого н регулятор для объекl0 тон с переменным запаздыванием внедены первый и второй блоки определения модуля, первый и нторс". релейные элементы и инерционное звено, вход, перный и второй выходы которого соедине1Б ны соответственно с зыходом первого сумматора, нходами первого и нтор ro блоков определения мод»ля, ныходы которых подключены соотнетствснно ко входу второго блока согласонания и

20 третьему входу третьего сумматора, выход которого через перный релейный элемент подключен ко входу дифференциатора, а выход четвертого сумматора через второй релейный элемент сое25 динен со вторым входом переключателя.

На чертеже представлена структурная схема регулятора для объектов с переменным запаздыванием, Регулятор содержит первый 1, З0 рой 2, третий 3 и четвертый 4

579597 торы, блок 5 задания, инерциойное» звено б, первый 7 и второй В блоки определения модуля, первь»й 9 и второ »

10 блоки согласования, первый ll u второй 12 блоки формирования уставки, первый 13 и второй 14 релейные элементы, дифференциатор 15, переклю. чатель 16, интегратор 17.

Регулятор работает следукнщим об" разом.

В регуляторе реализуется закон управления

U(t)=f(pC+ ф Q)ctt (1) где Я вЂ” ошибка регулирования, получаемая на выходе сумматора 1, на входе которого входной сигнал регулятора х и выходной блока задания

5; э ()Я вЂ” выходной сигнал переключателя 16 на входе которого сигналЯ и выходной сигнал r(t) релейного элемента 14, причем

, если r(t) >О или не существует интервала времени

t3 ((t — Tt1,tj при котором (t") >О (2 е(э; о в противном случае (Tn >»Маис Т ) сигнал Е, проходя через блок 9 согласования, суммируется на сумматоре 2 с сигналом ф».; выходной сигнал сумматора 2 входной интегратор 17, чей выход — U(tj . Ошибка регулирования 6 поступает на вход инерционного звена б, под первым и вторым выходными сигналами которого понимаются непосредственно выходной сигнал ц инерционного звена б и сигнал ц являющейся промежуточной координатной инерционного звена 6. С помощью блока определения модуля 7 и блока согласования 10 формируется сигнал

ЫЧ/, а с помощью блока определейия модуля 8- сигнал /ц/ . Сигналы P/qj и/j/, а также выходной сигнал э>0 блока формирования уставки 11, суммируются на сумматоре 3р образуя сигнал

s-g /v/-}ö/ — р, (3) (3) который поступает на вход релейного элемечта 13. Сигнал, получаемый в результате реального дифференцирования дифференциатором 15 выходного сигнала с релейного элемента 13, алгебраически складывается на сумматоре 4 с сигналом. поступающим с блока формирования уставки 12. Выходной сигнал сумматора 4 — входной релейного элемента 14.

Рассмотрим принцип работы регулято1а для объектов с переменным эапззды в а н ь ем на примере регулирования незашумленного объекта, представляющего собой чистое запаздывание.

Пусть произошло скачкообразное изменение задания Dq . Заметим, чтс у выбирается малым (p >О) . Пусть, например, р =О . Так как объект незашумлен„ постоянная времени инерционного звена выбирается минимальной и, как следствие этого, траектории движения изображающей точки в фаэо1О эых пространствах {ц,»») и (7 е) с большой степенью точности совпадают.

Итак, изменение задания вызывает появление ненулевой ошибки регулирования йЯ . И если до изменения задаЫ ния В(0 и г<0, то после5>0 и цала, что влечет (4) на некоторый промежуток времени 1э р значение которого зависит от параметров дифференциатора и сигнала с блОка формирования уставки 12.

Если в d.(2) настроить так, что аССз = Ко, (5) где Ko — постоянный коэффициент усиления объекта, то через время Y переходный процесс закончится. Пусть, например, запаздывание изменилось до

В этом случае следующий переходной процесс закончится через время У», т.е. будет продолжать оставаться оптимальным.

Таким Образом, использованке Регулятора для объектов с переменным запаздыванием в отличии от существующих устройств обеспечивает высококачественное регулирование, объектов о чистым запаздыванием, меняющимся в широком диапазоне.

Формула изобретения

Регулятор для объектов с переменным запаздыванием, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумм=:"ор и первый блок согласования, вы..:од которого подклю.ен к первому входу второго суммато,.а„ третий сумматор, первый и второй входы которого соединены соответст еино с первым блоком формирования, -тавки и выходом второго блока сог :.асования, дифференциатор и второй

-:.Ок формирсвании уставкир подключенные соответственно к первому и второму входам четвеотогс ".умматооа пе° р реключательр первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого сумматора и со вторым входом второго сумматор-, выход которого дк- ючен к интегратору р о т л и ч ю щ и и с я тем„*:.""-o, с целью повышения качес. ва регулирования„ в него введены первый и второй локн опре579597

Составитель A.Ëàùåâ

Техред 3.Фанта Корректор П.Макаревич

Редактор И.Иарховская

Заказ 4394/44 Тираж 1095 Подписное цПИИПИ Государственного комитета Совета М::.нистров СССР по делам изобретений и открыт;..

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП Патент, Г. Ужгород, ул. Проектная, 4 деления модуля, первый и второй релейные элементы и инерционное звено, вход, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходом первого сумматора, входами первого и второго блоков определения модуля, выходы которых подключены ко входу второго блока согласования и третьему входу третьего сумматора, выход которого через первый релейный элемент подключен ко входу дифференциатора, а выход четвертого сумматора через второй релейный элемент соедин=-и со в"срым входом переключателя.

Источники информации, принятые во

5 внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СС P

9451983,кл. 6 05 В 13/02,22.05.73.

2. Авторское свидетельство СССР

9467327,кл. 5 05 В 13/02,18.06.73. о

3. Теория систем с переменной структурой,под ред.С.В.Емельянова, М., Наука,1970, с. 110-112.