Устройство для адаптивного программного управления положением объекта Советский патент 1978 года по МПК G05B19/32 

I

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использоваио для автоматического управления положением объекта.

Известно устройство для автоматического слежения за положением объекта управления I.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее вычислитель, последовательно соединенные блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь и следящий привод, последовательно соединенные датчик угла и преобразователь угол-код, подключенный к первому входу блока сравнения 2.

Однако из-за ошибок, возникающих в функциональр1ых блоках, это устройство не обеспечивает точности выше десятых згловых мипут.

Целью изобретения является повышение. точности устройства.

Цель достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные датчик экстремума, экстремальный регулятор, аналогоцнфровой преобразователь и сумматор, один из входов и выход которого соответственно подключены к выходу вычислителя и ко второму входу блока сравнения.

Иа фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график

зависимости показателя качества от адаптивного программного углового положенпя.

Устройство (см. фиг. 1) содержит вычислитель 1, сумматор 2, блок сравнения 3, цифроаналоговый преобразователь 4, следящий привод 5, объект управления 6, датчик угла 7, преобразователь угол-код 8, датчик экстремума 9, экстремальный регулятор 10, аналогоцифровой преобразователь 11.

Устройство работает следующим образом.

Для данного объекта управления зависимость иоказателя качества от углового положения является экстремальной (фиг. 2). С выхода вычислителя (например, цифровой вычислительной машины) 1 на первые входы сумматора 2 поступает двоичный код, соответствующий угловому положению объекта управлення 6 (фзад), в котором показатель качества имеет экстремум - максимум. С датчика угла 7 снимается аналоговый сигиал, соответствующий мгновенному значению углового положения объекта управления 6. Преобразователь угол- код 8 обеспечивает преобразование аналоговой величины в цифровую, которая поступает на вторые входы блока сравнения 3, на первые входы блока сравнения 3 поступает код заданного углового положения. С выхода блока сравнения 3 на вход цнфроаналогового преобразователя 4 поступает цифровой сигнал разности меледу заданным (фзад) и мгновенным (cpi) значениями углового положения объекта управления. Аналоговая величина с выхода преобразователя 4 поступает в следящий нривод 5, который изменяет угловое положение объекта до тех пор, пока цифровой сигнал рассогласования не будет равен нулю. Это соответствует установке объекта 6 в заданное угловое положение. Однако блоки, входящие в канал программного управления, в частности, преобразователи 4, 8, датчик угла 7, привод 5 имеют конечную точность. Это приводит к ошибке Афь в угловом положении объекта управления:

Т1 зад - г.

Ошибка ДФ1 является величиной случайной и может принимать различные значения для различных угловых положений и различных условий эксплуатации аппаратуры. Наличие ошибки Дф1 вызывает уменьшение показателя качества. На выходе экстремального регулятора 10 формируется сигнал, поступающий на вход аналогоцифрового преобразователя И. Выходной сигнал экстремального регулятора 10 возрастает до момента достижения экстремума. После прохождения экстремума происходит переключение и выходной сигнал уменьшается. При смещении экстремума следудующее переключение произойдет после прохождения экстремума. Если положение экстремума не изменяется, на выходе экстремального регулятора устанавливаются автоколебания, постоянная составляющая которых зависит от углового положения экстремума. Выходной сигнал экстремального регулятора 10, преобразованный в двоичный код, поступает в сумматор 2 и складывается с двоичным кодом, поступающим с вычислителя 1, т. е. к основному двоичному коду (с ЦВМ.) добавляется корректирующий код. Скорректированный двоичный код поступает на блок сравнения 3 и отрабатывается системой как было описано выше. В результате этого следящий привод 5 нерсмещает объект управления б в направленни максимума показателя качества.

Устройство позволяет снизить требования к точности отдельных блоков и вынолнить их по более простым схемам. Это унрощсаис схем повышает надежность работы устройства, а также уменьшает его стоимость. Применение блоков с более низкой точностью нриводит к возннкновению большей ошибки, например Лфз

ДТа Тэад - 2

и к существенному уменьшению показателя качества. Однако экстремальный регулятор настранвает объект на экстремум, т. е. в заданное угловое положение. Кроме того, настройка по первому контуру и по

второму контуру происходит одновременно. Это значительно новышает быстродействие устройства.

Формула изобретения

Устройство для адаптивного програгммного унравления ноложением объекта, содержащее вычислитель, последовательно соединенные блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь и следящий привод, последовательно соединенные датчик угла и преобразователь угол-код, подключенный к первому входу блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные датчик экстремума, экстремальный регулятор, аналогоцифровой преобразователь и сумматор, один из входов и выход которого соответственно подключены к выходу вычислителя н ко второму входу блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 120038, кл. G 05В 19/18, 1959.

2.Авторское свидетельство СССР № 378808, кл. G 05В 19/18, 1970.