Устройство для управления многомерным объектом

Устройство для управления многомерным объектом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»646309 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено02. 12.76 (2l) 2424903/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано05.02.79.Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 08 02 79 (51) М. Кл.

Ст 05 В 17/02

Государственный кюмвтет

СССР пв делам кзвйретвннй н вткрытнй

1 (53) УДК 62-50 (088. 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ (МНОГОМЕРНЫМ ОБЪЕКТОМ

- Изобретение относится к области автоматики и может найти применение при проектировании систем автоматического управления объектами с переменными параметрами в"режимах пуска, нормальной работы и оста нова.

Известны системы управления нестационарным объектом с моделью, содержащие модель объекта управления, регулятор, блок самонастройки и объект управления 11), Однако, в таких системах не производится коррекция модели объекта (оценка пе- ig ременных состояния), что значительно ограничивает применение таких систем в случаях, когда необходимо производить управление ненаблюдаемых координат объекта.

Кроме того, .данная система управления не позволяет производить управление в различных режимах работы, когда происходит изменение структуры объекта управления. Из известных систем наиболее близкой по технической, сущности является устройство для управления многомерным объектом по сигналам оценок его фазовых координат (оценок переменных состояний), .содержащее блок моделей чувствительных элемен- тов, выход которого соединен с первым вхо2 дом блока сумматоров, второй вход которого соединен с выходом блока чувствительных элементов, первый выход блока сумматоров соединен через блок ннвертирующих усилителей с первым входом блока управления (2).

Недостатком известной системы является то, что при автоматическом управлении объектом в различных режимах работы происходит изменение не только параметров модели объекта управления, но и структуры. Поэтому данная. система не позволит производить управление в режимах пуска, нормальной работы и останова, так как исI пользуется модель" объекта управления с постоянной структурой.

Целью изобретения является рас1пирение области применения устройства для управления многомерным иестационарным объектом.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит вычислительный блок, обобщенную модель объекта управления и логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второй— с выходом блока чувствительных элементов, а выход со входом обобщенной модели объекта управления, выход которой соединен

646309

3 с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сумматоров, третий вход соединен с выходом блока управления, выход — со входом блока моделей чувстви тельных элементов и вторым входом блока управления.

На чертеже. представлена блок-схема предлагаемого устройства для управления многомерным нестационариым объектом в различных режимах работы, содержащего: блок управления 1, объект управления 2, блок чувствительных элементов. 3, блок сумматоров 4, блок моделей чувствительных элементов 5, блок инвертирующих усилителей 6, логический блок 7, обобщенная модель объекта управления 8 и вычислительный блок 9.

Кроме того, иа чертеже обозначены: задакнцие воздействия Х, 34,...,Х,, управляющие воздействия Ц, 13р,..., U», выходные сигналы фазовых координат Yi, Y,, Y, сигналы оценок фазовых координат у>, 9, .....,Y», логические переменные f 5,...,1р и сигналы рассогласования 4, @,...., Z .

Устройство работает следующим образом.

Задающие воздействия Х . Х,,...,Х» поступают на основные входы блока управления

1, с выхода блока управления 1 управляющие воздействия Ц, Ц,..., U«поступают на входы нестационарного объекта управления 2 и на первые входы логического блока 7 н .основные входи вычислительного блока 9. Выходные сигналы фазовых координат Y>, Y>,..., Y объекта управления 2 измеряются с помощью блока чувствитель. ных элементов 3 и подаются на первые входы блока сумматоров 4. Сигналы оценок измеренных фазовых координат 9i, Фя, ..., Ф„ с выходов вычислительного блока 9 через блок моделей чувствительных элементов 5 нодаютвя на вторые входы блока сумматоров 4. С выходов блока сумматоров 4 сигналы рассогласования 5, Z»,..., Ъ» измеренных фазовых координат V, Y,..., Y объекта управления g и„соответствующих им сигналов оценок Y, Y,..., Y фазовых координат подаются на первые вХоды вычислительного блока 9 для коррекции сигналов оценок. всех фазовых координат У1, Ф»,..., ..У»,..., Y» объекта управления. Сигналы цейок всех фазовых координат У1, У,..., »,..., » объекта управления с выходов вычислительного блока 9 подаются на первые входы блока управления 1 в вйде"сигналов обратных связей для формированйя сигна лов управляющих воздействий Ц, L4 Ц,.

С выходов блока сумматоров 4 сигналы рассогласования 4, ZL,..., Уизмеренных фазовых координат Y, Y>,..., Y объекта управления с выходов блока чувствительных элементов 3 н соответствующих им сигналов оценок У1; Ф „,,У«, фазовых координат с выходов блока моделей чувствительных элементов 5 подаются дополнительно через блок инвертирующнх усилителей 6 на вторые входы блока управления 1 для формирования управляющих воздействий Ц, Ц,...,U>. На второй вход логического блока 7 поступают сигналы измеренных фазовых координат У1, 5 Y,...,Y„ îáúåêòà управления с выходов блока чувствительных элементов 3. Выходные. сигналы логического блока 7 поступают на входы обобщенной модели объекта управления 8, а выходные сигналы обобщенной мо10 дели 8 поступают на второй вход вычислительного блока 9.

Дополнительным подключением к устройству для управления логического блока 7, обобщенной модели 8 и вычислительного блока 9 обеспечивается формирование мод5 дели объекта управления при изменении его структуры, что происходит в таких режимах как пуск, останов, выход в безопасный режим работы и т. д.

В логическом блоке 7 происходит опре-, деление логических переменных Fj, f„...,Q на основании условий изменения логических переменных, записанных, например в виде

1 при U; >Бр>

О при Uj (U>ag или

1 при Y)Y,. ;

b=

0 при У> СЪщ.

Лргические переменные 1I, 5,..., Q поступают в обобщенную модель объекта управления 8, где на основании условий существования управляющих воздействий Ц, Ц,..., U< и фазовых координат Y, Y,...,У»

U< при 4=1, 35

0 при Ь=О, Yt при LJ= 1, Yi

О при L> =О;

4о (1л, 1> — функции логических переменных) и обобщенной: модели объекта управления, представляющей собой математическое описание объекта управления в аналитическом виде в режиме функционирования всех возможных управляющих .воздействий U>, Ц, ...,U> и фазовых координат У>, У,..., У., фор- .. мйруется аналитическая рабочая модель объекта управления.

Вычислительный блок 9 на основании аналитической рабочей модели, поступающей из блока 8 и управляющих воздействий Ц, Ц,..., U» производит вычисление рабочей моделй объекта управления.

После вычйсления рабочей модели объекта управления, т, е. после установления определенной структуры объекта управления 2

55 и, в соответствии с этим, рабочей модели объекта управления, работа системы управления аналогична системе управления многомерным нестационарным объектом по сиг646309

Составитель Г. Нефедова

Техред О. Луговая Корректор Л. Василина

Тираж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Госулдрствеиного комитета СССР ио делам изобретений н откр ытий

II3035, Москва,. Ж-35, Рауцккая наб.. д. 4/5 .

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Равва

Заказ 111 38 налам оценок его фазовых координат с инвертирующими усилителями.

Использование предлагаемой системы автоматического управления многомерным нестационарным объектом в различных режимах работы позволит увеличить эффектна- и ность систем управления в режимах пуска, останова и нормальной работы.

Формула изобретения

10 .

Устройство для управления многомерным объектом, содержащее блок моделей чувствительных элементов, выход которого соединен с первым входом блока сумматоров, вто..рой вход которого соединен с выходом бло15 ка чувствительных элементов, первый выход блока сумматоров соединен через блок инвертирующих усилителей с первым входом блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, устройство .содержит вычислительный блок, обобщенную модель объекта управления и логический блок, первый вход которого соединен с выходом блока управления, второйс выходом блока чувствительных элементов, а выход — со входом обобщенной модели объекта управления, выход которой соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого соединен со вторым выходом блока сумматоров, третий вход соединен с выходом блока управления, а выходсо входом блока моделей чувствительных элем нтов и вторым входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:.

1. Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. Л., «Энергия», 1970,, часть 111, с. 263 — 264.

2. Авторское свидетельство СССР № 429642, кл. 6 05 В 23/02, 19.05.72.