Система экстремального регулирования

Система экстремального регулирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцкапмстических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 26.02.80 (21) 2881201/18 — 24 с присоединением заявки М— (28) П риоритет— (5l)M. Кл.

G 05 В 13/02

Гоеударсикниый комитет

СССР во делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.11.81. Бюллетень пе 44 (53) УДК62.50 (088.8) Дата опубликования описания 30.11.81

В. А. Иванов, P. М. Юсупов, 3. Г. Салихов, В. А. Косарев и Б. А. Сулейменов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к системам экстремального регулирования малоинерционными объектами с несимметричной экстремальной характеристикой.

Известна система экстремального регулирования, содержащая командный генератор, блоки памяти и последовательно соединенные сравнивающий элемент, реверсивный элемент,.исполнительный элемент, объект регулирования, датчик экстремума и ключ (1).

К недостаткам известной системы относится наличие поисковых колебаний, малая надежность и точность работы, особенно для случая регулирования объекта с несимметричной характеристикой.

Наиболее близким к предлагаемому является система экстремального регулирования, содержащая первый ключ, первый и второй блоки памяти, выходы которых соединены

20 с соответствующими входами первого сумматора и последовательно соединенные программный блок управления, исполнительный элемент, объект регулирования и датчик экстремума (2).

Недостаток известной системы экстремального регулирования — малые точность и надежность, особенно для малоинерционных объектов с несимметричной характеристикой.

Цель изобретения — повышение точности и надежности системы.

Поставленная цель достигается тем, что система экстремального регулирования содержит второй и третий ключи, три блока задержки, компаратор, последовательно соединенные четвертый ключ, второй сумматор, третий блок памяти, пятый ключ, блок умножения, делитель и третий сумматор и последовательно соединенные четвертый блок памяти, четвертый сумматор, шестой ключ, пятый блок памяти и седьмой ключ, выход которого соединен со вторым входом блока умножения, выход датчика экстремума соединен с первым входом компаратора, с первым входом четвертого ключа, через последовательно соединенные второй ключ, второй блок памяти и компаратор — со вторым входом шестого ключа через первый ключ — с первым входом первого блока памяти, второй выход программ885972 4 ного блока управления соединен со вторым входом четвертого ключа и через первый блок задержки соединен со вторыми входами пятого и седьмого ключей и непосредственно со входом второго блока задержки, выход которого соединен со вторыми входами третьего блока памяти, и через третий ключ со вторым входом делителя и через третий блок задержки — с первым входом четвертого блока памяти, вторым входом пятого блока памяти и со вторыми входами первого блока памяти и второго блока памяти, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход первого сумматора подключен ко второму входу третьего ключа, третий, четвертый, пятый и шестой выходы программного блока управления соединены со вторыми входами соответственно первого и второго ключей, четвертого сумматора и четвертого блока памяти, вход программного блока управления подключен к выходу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока памяти.

На фиг. 1 представлена схема системы регулирования; на фиг, 2 — график экстремальной зависимости.

Система . содержит исполнительный элемент

1, объект 2 регулирования, датчик 3 экстремума, программный блок 4 управления, первый ключ 5, второй ключ 6, компаратор 7, четвертый ключ 8, четвертый блок 9 па. мяти, первый блок 10 памяти, второй блок 11 памяти, четвертый сумматор . 12, делитель 13, третий ключ 14, первый сумматор 15, второй сумматор 16, шестой л ключ 17, пятый блок 18 памяти, седьмой ключ 19, блок 20 умножения, пятый ключ

21, третий блок 22 памяти, второй блок 23 задержки, первый блок 24 задержки, третий блок 25 задержки, третий сумматор 26.

Система работает следующим образом.

Программный блок 4 управления подает на вход исполнительного элемента 1 начальную входную величину Х4 и на второй вход первого ключа 5 поступает сигнал на открывание, на первый вход которого поступает выходная величина У, соответствующая поданному регулирующему воздействию X

Значение У запоминается в первом блоке

10 памяти, Затем величине Х дается приращение b.X и с выхода программного блока 4 на исполнительный элемент 1 поступает величина Х = Х + ЬХ, которая запоминается четвертым блоком памяти 9, После поступления с программного блока 4 управления импульсного сигнала на открывание второго. ключа 6, выходной сигнал 3t: с датчика 3 экстремума поступает во второй . блок 11 памяти и запоминается в нем. После алгебраического суммирования на выходе первого сумматора 15 получается приращение регулируемого сигнала у = У вЂ” уо . Сигнал л

Х увеличивается до тех пор, пока выходная величина у не достигнет величины что фиксируется компаратором 7, на выходы которого поступает запомненная ранее величина У с выхода второго блока

6 памяти и текущая величина у с выхода датчика 3 экстремума. В момент, когда компаратор подает импульс на вход шестого ключа 17 и через него проходит сигнал, равный Х -Х д, с выхода алгебраического четвертого сумматора 12. Затем в программном блоке 4 управления регулирую щая величина Xq увеличивается на ЬX и сигнал Х4 = Х + h. X поступает на вход исполнительного элемента 1. Кроме того, в момент, когда Х =Х,, подается импульс на откры. ванне четвертого ключа 8 и на входы первого

- и второго блоков 23 и 24 задержки. Текущая выходная координата у, проходит через четвертый ключ 8 и на выходе алгебраического второго сумматора 16 сравнивается с

2$ сигналом g< — 3y, запомненному во втором блоке 6 памяти. Сигнал с выхода второго сум матора 16 поступает на третий блок 22 памяти и запоминается в нем. Затем через время C >>g, c момента наступления импульса на вход первого блока 24 задержки .с последнего поступает на вторые входы ключей 19 и 21 импульс и открывает их. Сигналы с выходов блоков 18 и 22 памяти перемножаются в блоке 20 умножения. По сигналу с выхода второго блока задержки через Г3,у 7с.

ЗБ в делителе 13 сигнал с выхода блока 20 умножения делится на сигнал с выхода первого сумматора 15. Сигнал с выхода делителя 13 в третьем сумматоре 26 складывается с сигналом У и на выходе третьего сумматора

40 получается величина регулирующего сигнала

Хо, близкая к Х, что соответствует выходной величине объекта регулирования, близкой к.экстремуму. Эта величина программным блоком 4 управления подается на вход

45 исполнительного элемента 1. Сигналами с выходов блоков 23 и 25 задержки все блоки памяти обнуляются. Затем с целью уточнения положения экстремума и приближения найденного значения Хо к Х> - у необходимо описанную операцию повторить, но уже с другими меньшими значениями д Х и в пределах значений регулирующего воздействия от до Х, . Как правило, на практике достаточно одного уточнения найденного знаgg чения Х р, близкого к Х -ч уя .

Таким Образом пред агаемь1й регулятор позволяет с большой точностью определять значение регулирующего воздействия для обес.

Система экстремального регулирования, содержащая первый ключ, первый и второй блоки памяти, выходы которых соединены с соответствующими входами первогэ сумматора и последовательно соединенные программный блок управления, исполнительный элемент, объект регулирования и датчик экстремума, о т л ича ю ща я с я тем, что,с цельюповышения точности и надежности, она содержит второй и .третий ключи, три блока задержки, компаратор, последовательно соединенные четвертый ключ, второй, сумматор, третий блок памяти, пятый ключ, блок умножения, делитель и третий сумматор и последовательно соединенные четвертый блок памяти, четвертый сумматор, шестой ключ, пятый блок памяти и седьмой ключ, выход которого соединен со вторым входом блока умножения, выход датчика экстремума соединен с первым входом компаратора, с первым входом четвертого ключа, через последовательно соединенные печения экстремального значения выходного параметра. Отсутствие колебаний вокруг точки экстремума позволяет увеличить его надежность, так как исполнительный элемент 1 не работает в реверсивном импульсном режиме, а после определения значения Хо с доста точной точностью некоторое время стоит.

Кроме того, отсутствие колебаний увеличивает экономичность системы регулирования, так как не нужны затраты на поиск.

Формула изобретения

885972 4 второй ключ, второй блок памяти и компара-. тор — со вторым входом шестого ключа через первый ключ — с первым входом первого блока памяти, второй выход программного блока управления соединен со вторым входом четвертого ключа и через первый . блок задержки соединен со вторыми входами пятого и седьмого ключей и непосредственно со входом второго блока задержки, выход ф которого соединен со вторыми входами третьего блока памяти и через третий ключ е вторым входом делителя и через третий блок задержки — c первым входом четвертого блока памяти, вторым входом пятого блока памяти и со вторыми входами первого блока памяти и второго блока памяти, выход кото. рого соединен со вторым входом второго сумматора, выход первого сумматора подклю. чен ко второму входу третьего ключа, третий, зп четвертый, пятый и шестой выходы програмььного блока управления соединены со вторымн входами соответственно первого и второго ключей, четвертого сумматора и четвертого блока памяти, вход программного блока упу равления подключен к выходу третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом четвертогЬ блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Санковский Е. А. и др. Основы автоматического управления. МВИЗРУ, Минск, 1968, ..с. 282., л.

2. Самонастраивающиеся системы. Справочник под общ. ред. П.И.Чинаева. К., "Наукова думка", 1969, с. 19 (прототип).

885972

О х1

Хг Хо Хэ Хз

9 иг. 8

Составитель В. Грибова

Техред 3.Фанта Корректор С. Шекмар

Редактор И. Тыкей

Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10542/69

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