Бинарная система управления Советский патент 1990 года по МПК G05B13/02 

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию существенно нестационарными объектами.

Целью изобретения является повышение качества процессов управления путем устранения их колебательности.

На чертеже представлена структурная схема бинарной системы управления.

В бинарную систему управления входят первый сумматор 1, умножитель 2, объект 3 управления, блок 4 сравнения, задатчик 5, дифференциаторы 6i..,6 n-1 группы, усилители 7i...7n первой группы, второй сумматор 8, элементы 9i..,9n определения модуля, усилители 10i...10n второй группы, релейный элемент 11, интегратор 12 с ограничением, а также третий сумматор 13, дополнительные дифференциатор 14 и усилитель 15.

Система работает следующим образом.

Выходной сигнал y(t) объекта 3 управления сравнивается с сигналом ys(t) задэтчика 5 в блоке 4 сравнения. Полученный сигнал xi(t) поступает на вход элемента 9i определения модуля, а на вход остальных элементов 92...9П определения модуля чере-з соответствующие дифференциаторы 6t.. ...6гИ - сигнал с целью получения необходимой для управления информации о состоянии объекта управления. Сигналы с выходов элементов определения модуля через соответствующие усилители 10i.,.10n подаются на вход сумматора 1, с выхода которого сигнал подается на первый вход умножителя 2, выходной сигнал которого поступает на вход объекта 3 управления.

Рассмотренный контур координатно- обратной связи (КОС) обеспечивает решение поставленной задачи управления для объекта, имеющего постоянные параметры. С целью обеспечения требуемого качества управления для объекта с переменными параметрами вводится дополнительный контур координзтно-операторной обратной связи (КООС), автоматически изменяющий параметры контура КОС в зависимости от текущего состояния объекта.При этом коэффициент передачи замкнутой системы объект-регулятор изменяется в зависимости от изменения параметров объекта. Для устранения этой зависимости в контуре КОС формируется производная от сигнала ошибки регулирования контура.

Контур КООС функционирует следующим образом.

Сигнал ошибки регулирования xi(t) с выхода блока 4 сравнения и сигналы с выходов дифференциаторов 6i...6n-i через соответствующие усилители 7i...7n подаются

на входы второго сумматора 8. Полученная на выходе линейная комбинация ошибки xi (t) и ее (п-1) производных является ошибкой регулирования а (т.) контура КООС. На выходе третьего сумматора 13 образуется

линейная комбинация 6 (t) производной от r(t), полученной на выходе дополнительного дифференциатора 14, и самой ошибки регулирования, пропущенной через усилитель 15. Значение сигнала 6(t) используется

для изменения параметров контура КОС сигналом/г (t) таким образом, чтобы стабилизировать скорость изменения регулируемых координат объекта.

Стабилизация скорости изменения координат позволяет устранить колебательность процессов в системе управления.

Включение в контур КООС интегратора 12 обеспечивает непрерывностьуправля- кж1их воздействий u(t) на объект управления.

Формула изобретения

Бинарная система управления, содержащая последовательно соединенные первый сумматор, умножитель, объект управления и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика, а выход - с входами дифференциаторов группы, выходь( которых и выход блока сравнения соединены через соответствующие усилители первой группы с входами второго сумматора, а через соответствующие элементы определения модуля -свходами соответствующих усилителей второй группы, выходы которых подключены j соответствующим входам первого сумматора, релейный элемент, последовательно соединенный с интегратором с ограничением, выход которого соединен с

вторым входом умножителя, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества процессов управления путем устранения колебательности, в нее введены третий сумматор, дополнительные дифференциатор и усилитель, входы которых соединены с выходом второго сумматора, а выходы - с соответствующими входами третьего сумматора, выход которого подключен к входу релейного элемента.

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию существенно нестационарным объектам и предназначено для управления с заданными показателями качества свободным движением объекта которого и скорость их изменения произвольно меняются в известных ограниченных диапазонах. Для уменьшения зависимости коэффициента усиления в замкнутом контуре управления от изменения параметров объекта и улучшения динамики переходных процессв в системы дополнительно введен задатчик свойств контура, выпоненный в виде дифференциатора 14 и усилителя 15, входы которых соединены с выходом сумматора 8, а выходы подключены к сумматору 13. Этим повышается качество процессов управления путем устранения их коллебательности, что является целью изобретения. 1 ил.