Релейно-импульсный регулятор Советский патент 1986 года по МПК G05B11/14 

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в прецезион- ных системах управления упругодемп- фируемыми механическими системами, например манипуляторами, габаритными оптическими системами и т.п. Собственные колебания таких систем ухудшают качество регулирования и являются причиной появления нежелательных колебательных режимов.

Цель изобретения - повышение качества регулирования в переходных процессах (повьшение быстродействия снижение энергозатрат) и обеспечение помехоустойчивости.

На чертеже показана система управления, содержащая предлагаемый релейно-импульсный регулятор.

Система включает в себя релейно-импульсный регулятор 1, содержа- ший сумматор 2, трехпозиционный релейный элемент 3, многопороговый импульсными преобразователь (ИП) 4, фильтр 5, инерционный элемент (ИЭ) 6, например апериодическое звено, и суммирующий усилитель 7 мощности; исполнительные органы 8, объект 9 управления, измеритель 10, блок П сравнения.

Регулятор работает следующим образом.

Фильтр 5 предназначен для подавления вибропомех, его структура и . параметры выбираются таким образом, чтобы во всем спектре вибропомех выполнялось условие

2Q (Я)/ф(лй), (О

где р(я)- амплитуда помехи на частоте я ; j ;

Ф( j Si) передаточная функция фильтра 5;

Н - величина гистерезиса импульсных элементов многопорогового ИП 4.

Многопороговый ИП 4 представляет собой набор включенных параллельно импульсных элементов с порогами срабатывания V; .

Значения пороговых уровней ИП 4 удовлетворяет условию

-VP V,. Vp,(2)

где V. - порог срабатывания трех- . позиционного релейного эле мента 3;

t 1...N;

N - число порогов одной полярности.

Если управляющий сигнал V регуля- тора 1 удовлетворяет условию , то система управляется мощным релейным контуром, и за счет охвата трехпозиционного релейного элемента 3 инерционной обратной связью регулятор 1 приобретает дешифрирующие свойства, улучшая тем самым ка- . чество переходных процессов в делом.

При /V/ Vp дешифрирование смете-, мы осуществляется маломощным импульсным контуром, который вырабатывает тарированные управляющие импульсы лишь при возрастании сигна

ла ошибки системы.

Начилие фильтра 5 на входе ИП 4 и гистерезиса Н его релейных эле ментов исключает ложные срабатывания многопорогового импульсного преобразователя, поэтому в системе устанавливается экономичный одноим- пульсный предельный цикл, т.е. ис- ключается влияние вибрационной помехи на точность регулирования.

При отработке больших рассогласований (/V/ Up) фазовое запазды-; вание, вносимое фильтром 5, компен- сируется опережением, осуществляе- мым мощным релейным контуром, что повьппает быстродействие и помехоустойчивость системы при использовании релейно-импульсного регулятора.

Формула изобретения

Релейно-импульсный регулятор,содержащий многопороговьй преобразователь и трехпозиционный релейный элемент, выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами суммирующего усилителя мощности, выход которого является выходом регулятора, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехозащищенности регулятора, в него дополнительно введены последовательно соединенные

инерционный элемент, сумматор и фильтр, при этом выход фильтра соединен с входом многопозиционного импульсного преобразователя, выход трехпозиционного релейного элементас вхрдом инерционного элемента, а вход - с выходом сумматора, второй

вход которого является входом регулятора.

Изобретение относится к технике автоматического управления. Релей но-импульсный регулятор позволяет повысить быстродействие и помехозащищенность систем автоматического управления за счет демпфирования систем при больших сигналах рассогласования мощным релейным контуром, содержащим трехпозифюн- ный релейный элемент, охваченный инерционной обратной связью, а при малых - маломощным импульсным контуром, содержащим последовательно соединенные фильтр и многопороговый импульсный преобразователь. 1 ил. ю 00