Система регулирования для инерционного объекта с транспортным запаздыванием Советский патент 1985 года по МПК G05B13/00 

г Изобретение относится к металлур гической и химической прО1ФПШ1енност и может быть использовано для управ ления объектами с транспортным запаздыванием в канале измерения. Известна система регулирования по отклокению для объектов с транспортным запаздьюанием с применением упредителя Смита, позволяющего компенсировать влияние запаздывания на устойчивость замкнутой системы lj . Однако в указанном регуляторе с упредителем Смита не предусмотрен компенсация измеряемого возмущения, что ограничивает точность регулирования. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является комбинированная система регулироваНИН, содержащая регулятор, исполнительный механизм и объект регулирования, к входу (или выходу) которог приложено возмущение, причем регули руемая координата объекта через кон тур обратной связи подается на входной сумматор, где она сравнивается с уставкой. Измеряемое возмущение передается после инвертирования на вход исполнительного механиз ма через последовательно соединенные устройства, моделирующие передаточную функцию объекта по возмущению, обратную передаточную функцию объекта по управляющему воздействию и обратную передаточную функцию исполнительного механизма.При этих условиях (так нaзывae б Ie условия инвариантности) регулируемая координата в определенных преде лах не зависит от возмущения zl , Однако наряду с измеряемыми на систему воздействуют и неконтролиру мые возмущения, которые могут быть устранены только за счет достаточно большого козффициента усиления контура с обратной связью. Недостаток прототипа заключается в том, что транспортное запаздывание ухудшает условия устойчивости, что ограничивает величину указанного козф фициента усиления и, следовательно, качество регулирования. Цель изобретения - повышение точ ности регулирования при наличии транспортного запаздывания. Указанная цель достигается тем, что в систему регулирования, содержащую последовательно соединенные 5812 регулятор, первый сумматор и исполнительный механизм, выходом подключенный ко входу регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выходного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, введены третий сумматор и упредитель Смита, вькод которого соединен с вторым входом второго сумматора, первый и второй входы третьего сумматора соединены соответственно со вторым -выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумматора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемой системы регулирования. Система содержит регулятор 1, ; первьй сумматор 2, исполнительньй . механизм 3, объект регулирования 4, злемент задержки 5, датчик 6 выходного параметра, второй сумматор 7, блок 8 компенсации, третий сумматор 9 и упредитель Смита 10. Блок 8 компенсации содержит устройство 11 реализации инвертированной функции объекта по возмущению, устройство 12 реализации обратной передаточной функции объекта по управляющему воздействию и устройство 13 реализации обратной передаточной функции исполнительного механизма. На чертеже приняты следуюац1е обозначения: Передаточная функция объекта по управляющему воздействию WQ, передаточная функция объекта по возмущению передаточная функция исполнительного механизма 3 V/j,; передаточная функция датчика 6 выходного парамет-. ра -}, управлякнцее воздействие, Z - измеряемое возмущение, х - выходной параметр объекта регулирования 4. Упредитель Смита 10 имеет передаточную функцию - - ). Работа системы ясна из чертежа изобретения. Наличие связи между вторым выходом блока 8 компенсации и вторым входом третьего сумматора 9 позволяет, как легко проверить, добиться

3J

условия инвариантности регулируемой координаты по отношению к измеряемому возмущению, т.е.

x(s) о

/ V V .

Z(8)

Изменение структуры прототипа за счет введения новых злементов и связей (упредителя Смита с входным сумматором и тракта передачи сигнала из канала компенсации на второй вход

67581 .4

указанного сумматора) выгодно отличает предлагаемую систему от прототипа, поскольку указанные отличительные признаки позволяют увеличивать 5 коэффициент усиления системы регулирования и тем самым уменьшить влияние неизмеряемых возмущений на регулируемую координату при одновременном сохранении условий инвариантное 10 ти относительно измеряемого возмущения.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ИНЕРЦИОННОГО ОБЪЕКТА С ТРАНСПОРТНШ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащая последовательно соединенные регулятор, первый сумматор и исполнительньй механизм. Ч 2 Zh0H3 t ВЫХОДОМ подключенный ко входу объекта регулирования, выход которого через элемент задержки подключен ко входу датчика выходного параметра, выходом соединенного с первым входом второго сумматора, выход которого подключен ко входу регулятора, и блок компенсации, первый выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены третий сумматор и упредитель Cf«та, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора,первый и второй входы третьего сумматора соответственно со вторым выходом блока компенсации и выходом исполнительного механизма, а вход упредителя Смита соединен с выходом третьего сумматора . Л 11 О) ел 00 jt