Самонастраивающаяся система регулирования

Самонастраивающаяся система регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцнапистическми

Республик .

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 881666

Ф

;с

S ъ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За и влеио 21.02.80 (2 l ) 28873 19/18 24 .с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень № 42 (5! )М. Кл.

О 05 В 13/00

1Ъсударстееиный комитет ао делам изаоретеиий и открытий (53) УДК 62-50 (088.8 ) Дата опубликования описания 15.11.81

Б. П. Бодунов, P. E. Гинзбург, А. А. Гол и С. А. Уфимцев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к самонастраиваюшимся системам регулирования с источниками поискового сигнала и может найти широкое применение в системах автоматического управления летательными аппаратами (в автопилотах) и подводными и надводными кораблями (в авторулевых). . Известны пропорционально-интегральные самонастраивающиеся системы регулирования, содержащие сумматор, выход которого через параллельно соединенные

1О усилитель и интегратор соединен соответственно с первым и вторым усилителями мощности, выкод последнего через испол« нитепьный механизм соединен со входом

15 объекта регулирования, выход которого соединен с одним из входов сумматора, и блок самонастройки, выходы которого соединены с управляющими входами усилителя и интегратора (11 и (2).

2о

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является самонастраивающаяся система регулирования, содержащая последовательно соединенные генератор синусоидальных колебаний, детектор и интегратор и последовательно соединенные сумматор и первый усилитель, выход которого соединен с первым входом уси пителя мощности, вторым входом подклю ченного к выходу интегратора, а вых<>дом — ко входу объекта, подключенного выходом к одному из входов сумматора(31.

Однако эта система характеризуется недостаточной точностью.

Белью изобретения является повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в системе установлены корректирующий элемент и второй усилитель, вход ко-. торого соединен с выходом сумматора, а выход - со вторым входом детектора, вход корректирующего элемента соединен с выходом генератора синусоидапьных ко» лебаний, а выход - с управляющим входом первого усилителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы ° на фиг. 2 - первый усилитель, пример

I реализации.

881666

Система содержит объект (регудирования) 1, сумматор 2, первый и второй усииггеги 3 и 4, интегратор 5, корректирующий эдемент 6, детектор 7, генератор синусоидадьных колебаний 8, усидитепь мощности 9, операционный усипитедь, 10, резисторы 11-13, переключатедь

14, управдяюшую обмотку перекпючатедя

15, Х -выходной сигнад q -ого функционального блока системы,8,6,8, К, () - >0 .соответственно входной и выходной сигналы, сигналы ошибки, возмущения и управленияя.

В предложенной системе коэффициент передачи первого усилителя 3 меняется в зависимости от сигнала генератора си нусоидадьных кодебаний 8 по закону

К +ьg548 GUS где К вЂ” постоянная часть коэффициента г0 передачи;

5k UU- соответствено ампдитуда и круf говая частота изменения коэффициента передачи, причем

ЬК (K г -"- (.

Ампдитуда изменения коэффициента пе редачи усипитепя 9 задается с помошью элемента 6, а круговая частота - с помощью генератора синусоидадьных колебаний 8.

Преддагаемая система работает следующим образом.

На входы сумматора 2 поступают входной (задающий) и выходной (регугшруемая координата) сигналы системы. В сумматоре 2 они сравниваются. На выходе сумматора 2 формируется сигнал рассог\ пасования (ошибки) системы, который поступает на информационные входы первого и второго усипитепей 3 и 4. При рассмотрении принципа работы системы учитываем, что постоянный сигнал на входе детектора 7, например фазового, не дает постоянного сигнала на выходе.

В течение первого попупериода измене45 ния коэффициента передачи усидитедя 3 при действии на систему сигнапа возмущения 1 и противодействующего ему сигнала управления О в установившемся режиме появпяется отличный от нуля сигнад

50 ошибки (регудирования) g. Величина сигнала ошибки 8 пропорционадьна разности сигнадов f.- U В течение второго подупериода.изменения коэффициента передачи усилителя 3, когда он уменьшится по сравнению с Kq разность сигнадов - () возрастет, что вызывает увеличение вепичины сигнада ошибки (регулирования) 6, Та,ким образом, в среднем за период модудяции в выходных сигнапах усилителей 3 и 9 появляется дополнительная периодическая составдяюшая, изменяющаяся синхронно с изменением коэффициентов передачи усидитепя 3 и детектора 7 . Наличие переменной составпяюшей в указанных сигнадах, амплитуда которой пропорциональна сигналу ошибки (регупирования) О, обеспечивает на выходе детектора 7 наличие постоянного сигнала, который далее интегрируется в интеграторе 5 и поступает

«а второй вход усипитепя мощности 9.

Таким образом, к объекту 1 припагается сигнал управления Ц, являюшийся суммой выходных сигналов усилителя 3 и интегратора 5 и аналогичный тому, что формируется в классических системах с изодромным регулятором.

Наличие же дрейфа нуля интегратора

5 вызывает появдение изменения сигнала ошибки 8 с квазистатической постоянной скорости, которое не проходит через детектор 7, а проходит лишь через усилитель 3. Прохождение сигнапа ошибки 6 через усидитедь 3 с изменяющимся коэффициентом передачи вызывает появление периодической составпяюшей в составе сигнала управления U. Сигнад ошибки 6, содержащий периодическую составляющую, усиливается усилителем 4 и поступает на вход детектора 7. Детектор 7 выделяет из этого сигнала информацию, пропорциональную амплитуде переменной составляющей сигнала ошибки О Одновременно детектор 7 превращает в периодически меняющийся сигнал постоянную составляющую сигнапа ошибки 9 и, что особенно вагкно, аддитивную помеху, имеюшуюся на выходе усипитедя 4 и приводящую к насыщению интегратора 5. Эти периодические составпяющие подавпяются выходным фипьтром, входящим в состав детектора 7.

Поставленный сигнал с выхода детектора

7 поступает на вход интегратора 5. Учитывая, что ведичина этого сигнала пропорционапьна скорости изменения сигнапа ошибки с((т.е. ее причине - дрейфу интегратора 5), причем сигнала, существенно усиленного в усилителе 4. Проинтегрированный сигнал, имеющий знак, обратный знаку сигнала дрейфа интегратора

5, и имеюший большую крутизну, чем в известном устройстве, компенсирует дрейф интегратора 5.

Практическая реадизация изменения коэффициента передачи усилителя 3 может быть выполнена раздичными путями. Б качестве примера (фиг. 2) показана схеt0

1. Авторское

¹ 495641, кд.

2. Авторское № 551607, кп.

3. Авторское № 332433, кд. (прототип ) . ма с периодическим включением одного из сопротивлений в цепи обратной связи операционного усилителя 10. Бедичины сопротивлений резисторов 11 и 12 остаются неизменными. Резистор 13 периодически включается параллельно резистору (обратной связи) 11, что приводит к соответствующему периодическому изменению сопротивлений обратной связи усидигеля 10 и соответственно к изменению коэффициента передачи усилителя 10 по закону » )(МКи(. 6 где b,K / К О (.

Коэффициент передачи элемента 6 выбирается исходя из технических требований, предъявляемых к системе.

Указанные отличительные особенности системы позволяют повысить ее точность на 23 порядка (т.е. в 100-1000 раз) без повышения требований к интегрирующему устройству, что позвопяет, в частности реадизовать различные прецизионные сдедяшие и индикаторные системы управдения и стабилизации.

Формула изобретения

Самонастраивающаяся система регуди рования, содержащая последовательно соединенные генератор синусоидадьных коде баний, детектор и интегратор и цоспедовательно соединенные сумматор и первый усилитель, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности, вторым входом подключенного к выходу интегра тора, а выходом - ко входу объекта, подкпюченного выходом к одному из входов сумматора, о т и и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью повышения точности системы, в ней установлены корректирующий эпемент и второй усилитель, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - со вторым входом детектора, вход корректирующего эдемекта соединен с выходом генератора синусоидапьных кодебаний, а выход - с управпяюшим входом первого усидитепя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе свидво СССР

G 05 B 5/01, 1974. свидетельство СССР

G 05 В 13,/02, 1974. свидетельство СССР

G 05 B 13/02, 1969

5 у C выхода

ВЛЕКЕНта 6

Составитель Г. Нефедова

Редактор М. Погориляк Техред М.Рейвес Корректор С. Шекмар

Заказ 9967/69 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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