Система оптимального управления

Система оптимального управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву Рб18721 (22) Заявлено 220679 (2!) 2784595/18-24 (51)М. +

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

I ,j с присоединением заявки М .

G 05 В 13/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК бг-50 (088.8) Опубликовано 230481. Бюллетень Н9 15

Дата опубликования описания 230481

{72) Авторы изобретения

В. Н. Игнатенко и Н. В. Кондрашова

Киевский ордена Ленина политехнический,„... „-, у 1 имени 50-летия Великой Октябрьской соц алистической" " :- .",,f, " революции (7!) Заявитель (54 ) CHCTEMA ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управления химико технологическими процессами и аппаратами, .металлорежущими станками и т.д.

По основному авт.св. @618721 из.вестны системы оптимального управле-.

:ния, содержащие фиксаторы, ключи, схемы сравнения, усилители, нелинейные преобразователи, сумматор, инверторы, схемы совпадения, одновибратор, триггер и схему сброса Щи (2 .

В указанных системах реализуется оптимальный закон управления как постоянных, так и изменяющихся во времени задающих воздействий, и форьяруются управлякщие воздействия на основе текущей информации о состоянии объекта, что исключает их применение для оптимизации процессов с последействием {транспортным запаздыванием в координатах объекта).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система оптимального управления, содержащая задатчик, последовательно соединенные второй счетчик, блокперезаписи кода и первый счетчик, к первому входу которого подключен генератор тактовых импульсов, и дешифратор, выход которого соегинен с первым входом блока. управления моделью, и первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами инвертора, а выходы — с соответствующими входам триггера, объект, выход которого подключен ко второму входу блока управления моделью, выходы которого соединены с соответ- ствующими входами модели объекта, и выходами последовательно соединенных первого и второго функциональных преобразователей, релейный блок, вход которого соединен с выходом второго функционального преобразователя, а выход — со входом инвертора и третьим входом модели объекта, выходдешифратора соединен со входом

2О генератора тактовых импульсов, вторым входом перезаписи кода и первым

:входом второго счетчика, второй вход которого подключен ко второму входу первого счетчика,,третий вход которого подключен к выходу блока перезаписи кода и входу задатчика, выход которого соединен со вторым входом первого функционального преобразователя, третий вход которого

ЗО соединен с выходом модели объекта Щ

824140

Однако известная система не обес- не работают все блоки за исключением печивает требуемой статической и ди-. счетчика 21 и функционального преобнамической точности при наличии раэователя 22). чистого временного запаздывания в В дальнейшем при работе объекта координатах объекта. функциональный преобразователь 22

Цель изобретения — повышение точ- 5 формирует упрежденные значения коорности системы оптимального управле- динаты х 4() объекта 9 на время ния. по сравнению С их текущими значенияПоставленная цель достигается ми. Сигнал, появляющийся на выходе тем, что в системе установлены ключ, дешифратора 4, фиксирует конец интретий счетчик третий функциональ- тервала времени работы "быстрой" моР )0 ный преобразователь и второй дешиф- дели 10 объекта и посредством блока ратор, причем выход триггера соединен 8 управления моделью устанавливает со входом объекта через ключ, второй нулевые начальные условия на функвход которого через второй дешифратор циональных преобразователях 12 и 11 подключен к выходу второго счетчика, а также соответствующие начальные второй выход объекта соединен с тре- 1 jjcJIoBHH на динамические звенья 19 и тьим входом блока управления моделью 20 модели, которые определяются течерез третий функциональный преобра- кущим состоянием динамического звезователь, второй вход которого соеди- Н> 17 H функционального преобразованен со вторым входом задатчика, чет- теля 22. Одновременно с этим сигнал вертым входом первого счетчика, тре- 20 с выхода дешифратора 4 прерывает тьим входом второго счетчика и выхо- " поступление тактовых импульсов от дом третьего счетчика. генератора 5 тактовых импульсов в.

На чертеже приведена блок-схема счетчик 1, а блок 3 перезаписи кода предлагаемой системы. переносит код счетчика 2, укороченСистема содержит первый и второй р5 ный на один такт в счетчик 1, и просчетчики 1 и 2, блок 3 перезаписи цесс решения повторяется на укорокода, первый дешифратор 4, генератор ченном на один такт интервале време5 тактовых импульсов, первый и втони. рой элементы И б и 7, блок 8 управ- Функциональный преобразователь 22, ления моделью, объект 9, модель 10 выполненный на операционном Усилитеобъекта, первый и второй функциональ- ле, представляет собой динамическое ные преобразователи 11 и 12, релей- звено, структурно повторяющее функциный блок 13, инвертор 14, триггер 15, ональное звено 18 объекта, но без задатчик 16, динамические звенья 17 запаздывания (г. Функциональные преи 18 объекта, динамические звенья З образователи 11, и 12 представляют

19 и 20 модели, третий счетчик 21, собой выполненные на операционных третий функциональный преобразова- Усилителях динамические звенья пертель 22, второй дешифратор 23, ключ вого порядка, структурйо повторяющие

24, блок 25 формирования интервалов объект 9 без учета запаздывания и времени, блок 26 формирования сигна- работающие в ускоренном, по отношела управления, вход 27 записи кода 40 нию к объекту 9, времени. Преобразоинтервала оптимизации на интервале,, :ватели 11 и 12„ релейный блок 13 и (О, Т3, вход 28 записи кода значения инвертор 14 реализуют оптимальный времени запаздывания Q, вход 29 запи- алгоритм управления объектом данноси заданной программной функции f(t) . го класса следующий из принципа макСистема работает следующим образом.45 симума.

В .счетчик 2, работающий на вычита- Оптимальные воздействия на объект нии от импульсов дешифратора 4, по 9 формируются посредством логических входу 27 записи кода, заносится чис- элементов б и 7, триггера 15 .в моло, соответствующее длине фиксирован- мент окончания очередного интервала ного интервала 10, Т3, которое умень- 0 работы "быстрой" модели, т.е. в мошается посредством счетчика 21 на ве- мент появления сигнала на выходе деличину запаздывания О.. Подобным обра- шифратора 4, и поддерживается такозогл такое же число заносится в счет- вым до окончания следующего за ним чик 1, работающий на вычитание от интервала - решения. генератора 5 тактовых импульсов. Од- Передача управления на объект 9 новременно с этим происходит сдвиг от триггера 15 осуществляется пона величину времени запаздывания Q средством ключа 24, который управлязначения функции f (t ) в з адатчике .ется дешифратором 23 нуля и отключа16 н упреждается координата хл(t) в ет управление от объекта 9 в конечфункциональном преобразователе 22 ный момент времени.

I на величину, Q преобразованием началь" 50 Управляемый задатчик 16 многократной функции () для переменной но генерирует сигнал f, соответствуюх <(t) объекта, заданной на отрезке щий программной функции f (t), вводивремени (Ог Т). (Если для этого тре- мой по входу 29, на интервале рашебуется время, то оно является подго- ния "быстрой" модели,, который опретовительным для всей системы, т.е. 65 деляется блоком 3 перезаписи.

824140

Формула изобретения

Составитель Ю.Гладков

Техред E.Гаврилешко Корректор М.Шароши

Редактор A. Шишкина Заказ 2108/68 Тираж .940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Оп имальное программное управление объектом с последействием может быть обеспечено,.начиная с момента времени Q и до конца иитервала Т.

Предлагаемое устройство .позволяет осуществить непосредственное, без предварительного расчета, оптимальное управление объектом второго порядка с . оследействием .при произвольном задании программы движения, по,высить статическую и динамическую точность отработки задающих воздей ствий в среднем на 203, исключить воэможность автоколебаний в устано.вившемся режиме.

Система оптимального управления по авт.св. 9618721, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыше- 20 йия точности системы, в ней установлены ключ, третий счетчик, третий

Функциональный преобразователь и вто" рой дешифратор, причем выход триггера соединен со входом объекта через ключ, второй вход которого через второй дешифратор подключен к выходу второго счетчика, втсрой выход объекта соединен с третьим входом блока управления моделью через третий функциональный преобразователь, второй вход которого соединен со вторым входом задатчика, четвертым входом первого счетчика, третьим входом второго счетчика и выходом третьего счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9341013„ G 05 В 17/02, 1973.

2; Авторское свидетельство СССР

9171671, кл. G 06 G 7/96, 20;11.62.

3. Авторское свидетельство СССР

9618721, кл. G 05 В 13/02, 16 ° 02.76 (прототип).