Устройство для управления объектом

Устройство для управления объектом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii953622 (61) Лополнительное к авт. саид-ву (5l)IN. Кл.

G05 В 5/01 (22) Заявлено 17. 12.80 (21) 3219220/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. бюллетень № 31

9кударствалный комнтет

СССР ао делам нзобретеннй н еткрытнй (53) УДК 62-60 (088.8) Дата опубликования описания 28 08 82 (72) Авторы изобретения

А. И. Евченко, В. Г. Жуковский, Н. ф. Твердохлебов и Е. А. Рабочий (7I ) Заявитель (84) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления структурно-неустойчивыми объектами.

Известна цифровая система автомати- . ческого регулирования, содержащая уст ройство сравнения, преобразователь коданалог, сумматор и исполнительный орган, связанный с объектом регулироваИ

Однако данная система не обеспечивает регулирования структурно-неустойчи вых объектов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство. для цифрового управления, содержащее генератор импульсов, сумматор и после-, довательно соединенные блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам устрой- щ ства, и цифроаналоговый преобразователь (2j.

Недостатком известного устройства

- является отсутствие возможности управ2 пения структурно-неустойчивыми объектами, что сужает область его применения

Цель изобретения — расширение об ласти применения устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены делитель частоты, инвертор, триггер, первый и второй ключи, выходы которых соединены соответ ственно с первым и вторым входами сумматора, уцравляющие входы -, с первым и вторым выходами триггера, а информационные входы — с выходом инввртора и выходом цифроаналогового прем сбразователя, причем выход генератора импульсов подключен к входу триггера и через делитель частоты к третьему входу блока сравнения, вход инверторак выходу цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора — к выходу устройства.

На фит; 1 приведена блок-<=хема устройства для управления объектом; на фиг. 2 - структурная схема контура управления с диаграммами сигналов, поясняющими работу устройства

Устройство содержит генератор 3 импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 сравнения, цифрсаналоговый преобразователь 4, инвертор 5, первый ключ 6, сумматор 7, второй ключ 8 и триггер 9.

Устройство предназначено дпя управления объектами с передаточной функцией вида

, (P Q(p) где R(lp ) — многочлен степени и, не

15 имеющий нулевых корней. !

Д (1 — многочлен степени

И (й 7 & ), не имеющий нулевых корней.

Работа устройства происходит следующим образом.

Последовательность импульсов с выхода генератора 1 через делитель 2 частоты с коэффициентом деления 2 подается на первый вход блока 3 сравнения.

При поступлении каждого нового импульса по первому входу блок 3 сравнения формирует код ошибки регулирования, вычитая из задающего воздействия выходной сигнал объекта 10 управления. Код ошибки преобразуется в аналоговый сигнал цифроаналоговым преобразователем 4 и подается через ключ 8 и последовательно соединенные инвертор 5 и ключ 6 на входы сумматора 7. В каждый текущий момент времени один из ключей на35 ходится в открытом, а другой — в закрытом состоянии. Ключи изменяют свое состояние четное число раз за период управления, в результате чего сигнал на выходе сумматора 7, оставаясь постоянным о по величине, четное число раз меняет свою полярность. Управление состоянием ключей производится сигналами с прямого и инверсного выходов триггера 9,, на счетный вход которого подаются импульсы с выхода генератора 1 импульсов..

Характер преобразования сигнала при прохождении через отдельные звенья объектом управления иллюстрируется кривыми на выходе звеньев (фиг. 2). Пусть на вход устройства 11 управления поступает ступенчатый сигнал. Устройство формирует из него двухпопярное управляющее воздействие как описано. После прохождения через интегрирующее звено управляющий сигнал приобретает форму треугольных импульсов, амплитуда которых пропорциональна величине ошибки.

После прохождения через инерционное звено импульсы сглаживаются, т.е. из последовательности,импульсов выделяется постоянная составляющая, пропорциональная величине ошибки регулирования. Тре« буемое качество сглаживания обеспечивается выбором выходной частоты генератора 1 (фиг. 1) и коэффициента деления делителя 2 частоты.

Таким образом, преобразование сигнала ошибки при прохождении через устройство управления, интегратор и инерцион« ное звено эквивалентно его преобразованию при прохождении через безинерционный усилитель и инерционное звено.

Закон изменения ошибки в рассмотренной системе близок к соответствующему закону при пропорциональном управлении структурно-устойчивым объектом с передаточной функцией вида

"о р ("2Р+" )(TÐ+ "

Поэтому в данном случае использование устройства обеспечивает возможность стабилизации объекта управления. При этом не .требуется изменение структуры объекта управления и введение дополнительной жесткой обратной связи, что позволяет применять предлагаемое устройство к более широкому классу объектов.

Фор мула изобретения

Устройство для управления объектом, содержащее генератор импульсов, сумма-. тор и последовательно соединенные .блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к соответствующим входам устройства и цифроаналоговый преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены делитель .частоты, инвертор, триггер, первый и второй ключи, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, управляющие входы— с первым и вторым выходами триггера, а информационные входы — с выходом инвертора и выходом цифроаналогового. преобразователя, причем выход генератора импульсов подключен к входу триггера .и через делитель частоты к третьему входу блока сравнения, вход инвертора— к выходу цифроаналогового преобразователя, а выход сумматора — к выходу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. А вторское свидетельство СССР № 546855, кл. G 05 В 19/20, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 339905, кл. G 05 В 15/02, 1971 (прототип) .