СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1970 года по МПК G05B6/02 

Данное нредложение относится к области систем автоматического управления.

Известные способы коррекции линейных систем автоматического регулирования обеспечивают поддержание заданных свойств в сравнительно узких пределах при изменении условий работы объекта.

Предложенный способ коррекции линейных систем автоматического регулирования обеспечивает поддержание системой заданных линейных динамических свойств при изменении в широких пределах параметров объекта управления. Это достигается тем, что в полосе, значительно превышающей полосу пропускания системы, измеряют производные сигналов с выхода регулирования и со входа исполнительного привода, изменяют сигнал усилителя исполнительного привода на величину, пропорциональную сумме этих сигналов с обеих групп измерительных цепей, и преобразуют сигнал ошибки системы, снижая влияние запаздывания, вносимого измерительными цепями. При увеличении или уменьшении «жесткости системы управления и одновременном пропорциональном увеличении или уменьшении демпфирующей силы динамические характеристики системы сточностью до е (где s-мало), остаются неизменными. Если условия квазистациоиарности процессов в системе управления выполняются, то динамические свойства системы определяются ее передаточной функцией.

Тогда указанная закономерность находит свое отражение в том, что при умнол ении на 5 некоторый множитель а, где а изменяется в некотором диапазоне изменения числителя и но крайней мере m + 2, где m - степень полинома числителя, последних слагаемых полинома знаменателя передаточной функции,

0 динамические свойства системы остаются без изменения.

Принцип построения регуляторов, инвариантных к изменению параметров объекта управления, сводится к следующему.

5 Обратные параллельные корректирующие устройства должны охватывать объект управления с неременными параметрами. Эти корректирующие устройства должны быть такими, чтобы переменные параметры объекта,

0 входящие в числитель передаточной функции, входили сразу в несколько последних слагаемых полиномов знаменателя и могли бы играть роль множителей при этих слагаемых. Тогда изменение множителей в некотором диапазоне не скажется на динамических свойствах системы. Кроме того, переменные параметры объекта изменяются, как правило, в ограничепиом диапазоне, их влияние на динамические свойства проектируемой системы регулнраллельных корректирующих устройств, параметров последовательно включенных звеньев и коэффициента усиления регулятора. Способ построения систем управления, инвариантных к изменению параметров объекта управления в широких диапазонах («грубых но отношению к малым параметрам, реализуемым на физически осуществимых элементах), заключается в том, что во внутреннюю обратную связь с выхода вводится снециальный физически реализуемый фильтр высокой частоты с измерительными цеиями постоянной структуры с постоянными параметрами. Фильтр позволяет получить ииформаиию о производных этого сигнала, т. е. сигналы, нропорциональиые демпфирующим силам системы, которые по крайней мере на порядок выше основных естественных демпфирующих сил. При этом фильтр высокой частоты дОлжен обязательно включаться в обратную связь, охватывающую объект управления с переменными параметрами, что обеспечит идентичность законов изменения демпфирующих и позиционных сил. Такие же сигналы используются на входе исполнительного привода.

Коррекция обеспечивается изменением сигнала усилителя исполнительного привода на

величину, пропорциоиальиую сумме этих сигналов с обеих групп измерительных цепей.

С целью получения заданного перерегулирования в цепь сигнала ошибки вводится фильтр с постоянными параметрами, запаздывание которого определяется запаздыванием высокочастотного фильтра измерительных цепей. Последний должен охватываться внутренней обратной связью.

Предмет изобретения

Способ коррекции нестационарных систем автоматического управления, инвариантных к

из|Менению нараметров объекта, основанный на исиользовании физически реализуемых фильтров с ностоянными параметрами, отличающийся тем, что, с целью поддержания системой заданных динамических свойств и обеспечения устойчивости при изменении в широких пределах параметров объекта управления, измеряют сигналы с выходов объекта управления, нривода усилителя и элемента сравнения, пропускают их через соответствующие физически реализуемые фильтры, а полученные на выходе фильтров сигналы суммируют на входе усилителя системы.