Система экстремального регулирования

Система экстремального регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

L . б. эив

О П И С А Й- Й Й

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслу6лик

013 (6! ) Дополнительное к авт. свид-вх (22) Заявлено 10.05.77 (21) 2483231, 18-24 (5l) М. Кл.- с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

G 05 В 1300

Государственный квинтет ссср пв делан нэввретеннй н вткрытнй

Опубликовано 15.09.79. Бюллетень ¹ 34 (53) УДКбо-50 (088.8) Дата опубликования описания 25.09.79

А. И. Крутов, Г. Г. Миронов, Б. И. Николенко и А. К. Осипов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЪНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к самонастраивающимся системам автоматического регулирования и может быть использовано для оптимизации работы различных технологических систем, имеющих экстремальные статические характеристики.

Известен экстремальный регулятор непрерывного действия (1), содержащий блок вычисления приращения показателя качества, вход которого соединен с датчиком экстремума, а выход — с одним из входов блока апроксимации: блок вычисления приращения регулирующего воздействия, выход которого соединен со вторым входом блока апроксимации; усилитель, вход которого соединен с выходом блока апроксимации; интегратор, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход со входом блока вычисления приращения регулирующего воздействия.

Для формирования регулирующего воздействия, в устройстве используется величина производной показателя качества по регулирующему воздействию.

Недостаток этого регулятора — низкое быстродействие.

Наиболее близкой к данному изобретению является система экстремального регулирования, содержащая последовательно соединенные реверсивный элемент и исполнительный механизм, выход которого соединен са входом объекта регулирования, и последовательно соединенные датчик экстремума. первый переключатель, первый блок памяти и первый блок сравнения, вход датчика эксгремума соединен с выходом объекта регулирования, второй вход первого переключателя соединен с выходом командного генератора, а второй выход через второй блок

10 памяти — со вторым входом первого блока сравнения (2)

Недостатком этой системы также является низкое быстродействие. Цель изобретения — повышение быстродействия.

Для достижения этой цели система содержит делитель частоты, третий блок памяти, источник максимального сигнала и последовательно соединенные второй переключатель, четвертый блок памяти, второй блок сравнения, логическое устройство и третий переключатель, выход которого соединен со входом реверсивного элемента, второй вход— с BhlxoJoì источника максимального сигна7а, третий Bxo7 — со вторым входом логического устройства и со входом второго пе68601:3 реКЛ<ОЧятСЛя, ВТОрОй ЬЧ<ХОд КОТОрОГЕ СОЕдпн< н i p<. 3 Тр<. ти Й б. 10К 113,I HTII co BTophl xl входом втnp<)l блока сравнения, а через делитель частоты с выходоч командного re1ICP11 ТпР3. ! I с1 фИ Г .

Систеча экстремального рсгчлировяния содержит датчик эк Tpå) х чя 1. выxo;I которого соединен с информационным входоч первого перек!«) !HTcля 2, управляющий вход которого соединен с выходом коман.и<ого геH piITopH 3. Выхо:Jhl первого переключателя

2 соединены соответственно со вхо,ями первого и второго блоков памяти 4 и 5, выходы которых соединены со входами первого блока сравнения 6, выход котopolo соединен с информационным входом второго переключателя 7. с первым входом логического устройства 8 и с первым информационныч входом третьего переключяTcc!ÿ 9, вTîрой информационный вход которого соединен с источником максичального сигнала 10. Управляющий вход второго переключателя 7 соединен с вы хо.н)м делителя частоты 11, вход которого соеди<н H с выходом командного генератора 3. Выходы второго переключателя 7 соединены соответственно со Входами третьего и четвертого блоков памяти

12 и 13, выходы которых соединены со входами второго блока сравнения 14, выход которого соединен со вторым входом логического устройства 8. Выход логического устройства 8 соеди

СИСтЕМа HI CTPC» IЛЬНОСО РЕГУЛИРОВаНИЯ работает следу<ошич образом, Первый импульс, поступающий с командного генератора 3 на управляющий вход первого переклк)чателя 2, подключает первый блок памяти 4 к датчику экстремума на время действия импульса. 33 это время происходит запись в первый блок памяти 4 текущего значения .-)кс1ре; льной характеристики. Исполнительны!:, меха низч 16 непрерывно изменяет сос) оянис об.ьектя регулирования !7 и к моченту появления второго импульса с командно<о генератора 3 рабочая точка займет новое положеI. I!c HH экстремальной характеристике. Второй импульс, поступающий с генератора 3 113 у<1равляющий вход первого переключателя 2, подключает второй блок памяти 5 к датчикх экстремума 1, и во второй блок памяти 5 записывается новое значение экстремальной характеристики.

Значения экстремальной характеристики, записанные в первом блоке памяти 4 и во втором блоке памяти 5, сраниваются в перноч блок< срс1внения 6. I3 этом x cTpoècTÂ(. в111 II .C. IH< Ò< H рс<зносТЬ межд< ЭТИМИ зня 1<. пнями. Вычисленная раз<и)сть является приращен1

5 периодом следования ичпу IbcoB с командного генератора 3. 1.с.гн прира<цение показателя качества, т. е. первая производная имеет отрицательный знак, то происходит перекл<о .ение направления перемещения испол— нптельного механизма. При положительном знаке первой производной направление движения остается неизменным. В устройстве используется делитель частоты с коэффициенточ де,)ения «2».. В этом случае второй импульс с генератора 3 через делитель частоты 11 поступает на управляю<ций вход вто11 рого переключателя 7 и подключает третий блок памяти 12 к выходу первого блока сравнения 6. 33 время действия импульса производится запись в третий блок памяти

12 приращения показателя качества. Сосгояние объекта регулирования, а следователь lo и значения показателя качества непрерывно изменяется. Третий импульс с геНерНТорН 3 п )ступает на первый переклю«атель 2 и подключает первый блок памяти

-! к .<атчику экстремума 1 на вречя действия импульса. Записывается новое значение экстремальной характеристики.

Четвертый импульс с генератора 3 подкл<очает второй блок памяти 5 к датчику экстремума 1. Во второй блок памяти 5 записывается еле.<óþùåå значение экстремальной характеристики. Первый блок сравнения 6 вычисляет разность между текущими значениями показателя качества, т. е. первую производную. Одновременно четвертый импульс с генератора 3, поступающий через делитель <астоты 11 на управляющий вход второго переключателя 7, подключает четвертый блок памяти 13 к выходу первого блока сравнения 6 и производится запись значения приращения или первой производной в четвертый блок пачяти 13. Записанные значения первой производной поступают на второй блок сравнения 14, который вычисляет приращение первой производной н3 33данном ин l < .pB3.1ñ, т. е. вычисляется вторая производная. Значения первой и второй произвояных посту1<ают HH логическое устройстBo 8.

И з рассм отрени я )а виси мостй первой и в-,орой произво.<ных при изменении от

0 до <-с (см. фиг. 2) следует, что: в I области первая и вторая производные и <ек)т <н)ложительный знак;

Bo II области первая производная имеет положительный знак, а вторая — QTpHHàтельныи; в I!1 области первая и вторая производные имек)т отрицательный знак; в IX< области первая производная ичее-. отри<гательный знак, а вторая — положительный й.

686013!! III

Область

Знак первой п)чоизвопной

Знак второй производной

Бы.жпной сигнал

:югического устройства Б

Фар.яула изобретения

В соответствии с таблицей происходит работа логического устройства 8. На выхо:Ie логического устроиства 8 появляется сиг- 20 нал «логическая единица», если рабочая точка находится во 11 и 111 областях. Сигнал «логический ноль» появляется, если рабочая точка находится в 1 и IY областях.

Таким образом логическое устройство 8 различает ближнюю и дальнюю зоны экстремильной характеристики.

Сигнал с выхода логического устройства поступает на управляющий вход третьего переключателя 9. Если рабочая точка находится в 1 и 1Ч областях, т. е. в дальней зр области, то на исполнительный механизм 16 через реверсивный элемент! 5 поступает максимальный сигнал, обеспечивающий максимальную скорость движения к экстремуму. Если рабочая точка находится в II u

111 областях, т. е. в ближней области, то на исполнительный механизм 16 через реверсивный элемент 15 поступает сигнал с выхода первого блока сравнения 6, т. е. сигнал, пропорциональный первой производной, или сигнал, зависящий от расстояния 4р до экстремума (см. фиг. 2г.). При приближении к экстремуму происходит уменьшение сигнала, и в точке экстремума регулирующий сигнал равен нулю, т. е. объект настроен в оптимальный режим работы.

Предлагаемая система экстремального

45 регулирования отличается от прототипа тем, что при настройке объекта регулирования в оптимальный режим учитываются значения первой и второй производных показателя качества. Этим повышается быстродействие и качество управления объектом. С точки зрения технико-экономической эффективности предложенная система повышает точность и надежность работы объекта управления.

Система экстремального регулирования. содержащая последовательно соединенные реверсивный элемент и исполнительный механизм, выход которого соединен со входом объекта регулирования, и последователь— но соединенные датчик экстремума. первый переключатель, первый блок памяти и первый блок сравнения, вход датчика экстремума соединен с выходом объекта регулирования, второй вход первого перекл1очат ля соединен с выходом командного генератора, а второй выход -- через второй блок памяти — со вторым входом первого блока сравнения, от.шчающаяея тем, что, с целью повышения быстродействия системы, она содержит делитель частоты, третий блок памяти, источник максимального сигнала и последовательно соединенные второй переключатель, четвертый олок памяти, второй блок сравнения, логическое устройство и третий переключатель, выход которого соединен со входом реверсивного элемента. второй вход — с выходом источника максимального сигнала, третий вход — со вторым входом логического устройства и со входом второго переключателя. второй выход которого соединен через третий блок памяти со вторым входом второго блока сравнения, а через делитель частоты — с выходом командного генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 324610, кл. G 05 В 13/02, 1974.

2. Л вторс кое с в идетел ьство СССР № 166180, кл. Ci 05 В 13 02. 1966.

pe

dx

8 ир

Фие2

Составитель А. Лащев

Редактор Н, Каменская Техред О. Луговая Корректор М. Пожо

Заказ 5459/47 Тираж 1615 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4