Система автоматического управления

Система автоматического управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

С© оз Саеетсеа

Сецр алмстицескнн

Республик

< " 708300 (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 646305 (22) Заявлено 07.03.78 (21) 2587698/18-24 с присоединением заявки № 2431571/18-24 (23) Приоритет—

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень №1

Дата опубликования описания 15.01.80 (51) М,. Кл

G 05 В 11/01

Государственный комитет

СССР ов долам изобретений н открытий (53) УДК 62 50 (088.8) (72) Ав вар изобретения

П. В. Койфман (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Предлагаемое устройство относится к области автоматического управления, может быть использовано в тех областях техники, где требуется произвести операции поиска и удержания значения некоторой функции от регулируемой координаты в заданной области и является усовершенствованием известной системы.

В основном изобретении описана система автоматического управления, предназначенная для целенаправленного поиска и удержания значения заранее заданной функции от регулируемого параметра — функции цели в определенной области (1).

Недостатком известной системы является то, что в ряде случаев необходимое высокое быстродействие не может быть достигнуто по условиям устойчивости системы.

Целью настоящего изобретения является повышение устойчивости системы. Это достигается тем, что в системе установлен усилитель, а выход ключа соединен со входом интегратора через усилитель, управляющие входы которого соединены с выходами соответствующих измерителей рассогласования.

Структурная схема системы представлена на фиг. D,.-пример графиков функции цепи приведен на фиг. 2. где приняты следующие обозначения: основной контур 1 регулирования, первый, второй и третий измерители 2, 3, 4 рассогласования, формирова тель 5 сигнала управления, объект 6 управления, контур 7 подстройки, датчик 8 регулируемой величины, вычислитель 9 функции цели, вычислители 10, 11 максимального и минимального допустимых значений функции цели, ключ 12, источник 13 опорного сигнала, интегратор 14, сигнум-реле 15, усилитель 16, х — регулируемая величина, Х вЂ” сигнал рассогласования, Š— функция цели, Ед, „ и Е, „— допустимые максимальное и минимальное значения функции цели. U<„— опорный сигнал, Х > о — сигнал задания,.И вЂ” внешние возмущения, q...r— внешние параметры.

Алгоритм работы системы описывается

Зт следующими соотношениями: х = W(p)Xyy, Е)Е и (О где W (р) — передаточная функция основного контура 1 регулирования, выбранная

708300 гак, ч обы Х = Х3 3 — х = min, К„- безразмерный коэффициент, определяемыЙ конструкцией интегратора 14, Кч — коэффициент передачи усилителя 16.

Система работает следующим образом.

Пусть функция цели Е(х, q...ã) имеет вид, показанный на фиг. 2, а регулируемая величина х в некоторый момент оказалась равной х, (точка А на фиг. 2), а значение функции цели в этой точке больше, чем допустимое максимальное значение Eq „« (х,q...ã), т. е. функции цели находятся вне области допустимых значений. Тогда на выходе измерителя 3 рассогласования появится сигнал, а на выходе измерителя 4 рассогласования сигнал отсутствует. Измерители 3 и 4 рассогласования выполнены как вычитатели односторонней проводимости. Ключ 12 через усилитель 16 с переменным коэффициентом передачи подает на вход интегратора 14 положительный сигнал от источника 13 опорного сигнала. Сигнал задания Х3, вырабатываемый интегратором 14, непрерывно растет. На выходе измерителя 2 рассогласования, а следовательно, и на входе формирователя 5 сигнала управления, появляется соответствующий сигнал. Формирователь 5 сигнала управления вырабатывает такой сигнал, чтобы значение регулируемой величины х также росло, т. е. чтобы рассогласование Е= X > — х было минимальным. Рабочая точка на кривой Е (фиг. 2) перемещается вправо, пока не войдет в область допустимых значений. В этой области (точка

В на фиг. 2) Ед«,»» (х3„q...r) (E) х,q...г) <

Едопн ц(х,q...ã), следовательно, сигналы на выходах измерителей 3 и 4 рассогласования, а значит и на входе интегратора 14 будут отсутствовать. Сигнал на выходе интегратора 14 перестанет изменяться и формирователь 5 сигнала управления будет удерживать регулируемую величину х объекта

6 управления в заданной области. Система будет функционировать аналогично, если значение Е(х,q" г) окажется меньше Ед«,цщ (x,q...r) с той разницей, что ключ 12 подает сигнал с измерителя 4 рассогласования на вход интегратора 14 и сигнал на входе интегратора 14 отрицательный. Таким образом, система кратчайшим путем переводит объект

6 управления из точек С, Д, Г на фиг. 2 в такое состояние, при котором функция цели будет находиться в заданной области.

Скорость движения будет определяться скоростью изменения сигнала задания и инерционностью контура 1 регулирования, onpe о деляемой в первую очередь инерционностью объекта 6 управления. Величины опорного сигнала U«v коэффициента К всегда могут быть выбраны так, чтобы быстродействие сигнала при данном контуре 1 регулирования было максимально возможным. Для

ts обеспечения при этом устойчивости системы скорость изменения Х33 при приближении значения Е и Е рд несколько уменьшается с помощью усилителя 16 путем изменения коэффициента передачи Кч.

Таким образом, использование в системе нового элемента — усилителя с переменным коэффициентом передачи — обеспечивает устойчивость сигнала при максимально достижимой для данного объекта управления скорости поиска. п

Формула изобретения

Система автоматического управления по

3Q авторскому свидетельству № 646305, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости системы в ней установлен усилитель, а выход ключа соединен со входом интегратора через усилитель, управляющие входы которого соединены с выходами соответствующих измерителей рассогласования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 646305 по заявке № 2431571/18-24, кл. G 05 В !3/02, от 14 декабря 1976 (прототип).