Устройство стабилизации системы автоматического регулирования для объектов с самовыравниванием Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

Изобретение касается автоматического управления. Оно может использоваться в устойчивых и неустойчивых системах для получения требуемых качественных показателей системы. Обеспечение нужных динамических свойств в системах автоматического регулирования осуществляется с помощью пассивной и активной коррекции Первая осуществляется введением пассивных звеньев и имеет узкий диапазон влияния на динамику системы. При активной коррекции изменяются либо параметры, либо структура системы. Широко используется коррекция, при которой формируется управляющее воздействие, изменяющее коэффициент усиления или постоянную времени. Подобная коррекция приводит к созданию специального сигнала, управляющего коэффициентом .усиления системы, для формирования которого необходимо выполнить большое число различных операций. Для коррекции систем с помсяць изменения структуры используют переключение структуры в зависимости от величины сигнала рассогласования и колебаний скорости его изменения. Обеспечение нужных динамических свойств достигается с помощью введения канала управления переключением. При этом канал управления содержит большое число сложных элементов. Pea лизация систем с переменной структурой всегда связана со значительныусложнением систелда. Из основного авт. св. 615455 известно устройство стабилизации системы автоматического регулирования для объектов с оамовыравниваниемЦ . Это устройство может быть использовано только в том случае, если в системе присутствует объект с самовыравниванием, и может обеспечивать устойчивую работу системы только в режиме стабилизации, к тому же в этой системе не удается получить скользящих режимов, придающих системе определенные преимущества. Цель изобретения - расширение области применения устройства, т.е. достижение устойчивости в системах, содержащих любые объекты. ЭтоДостигается тем, что выход регулятора соединен с входом объекта регулирования через блок переключения коэффициента, управляющий вход которого связан с выходом блока изменения структуры, и, кроме того, тем, что блок переключения коэффициента содержит масштабный блок, ключ и сумматор, первый вход которо го соединен с входом, а второй вход через ключ соединен с выходам масштабного блока, причем управляющий вход ключа, выход и первый вход сум 1атора соединены соответственно с управляющим входом, выходом и входо блока переключения коэффициента. На чертеже дана структурная схем системы. Она содержит сумматор 1, регулятор 2, сумматор 3, объект 4 регулирования, масштабные блоки 5 и 6, блок 7 изменения структуры, ключи 8 и 9/.блок 10 переключения коэффициента. При подаче на вход системы входн го сигнала x{t) в блоке 7 изменения структуры вырабатывается сигнал -О при gS Ь. О 1 при gS о , где S- управляющая функция вида S SoC,igi, g(t) xCt)-n(t), (2 3-0. x(t) - входной сигнал; n(t) - выходной сигнал объекта, .i с -k, где с порядок системы; k - порядок регулятора . i - 51дЦ11 ТаЕЗ Если gS О, то блок 7 изменения стру туры управляет ключами 8 и 9, перево дя ключ 8 в положение б , а ключ 9 - в положение в, в этом случа система как бы разбивается на две по системы с управляющими воздействиями e(t)x(t)y(t) и e{t)Z(t) -jmt) где X(t) - входной сигнал; у Ct) - выходная величина масштаб ного блока 5; (t) выходная величина масшта ного блока 6; 2(t) - выходная величина регуляУправляющий сигнал е (t)Z (t) - ti (t вызывает во второй подсистеме движение, аналогичное тому, которое возни кает всистемах со скользящим режимом, Действие этого сигнала приводит к тому, что величинаgS изменяет свой знак на обратный. При gS О ключи 8 и 9 согласно выражению (1) вернутся в положения а и . В свою очередь, это переключение вызовет изменение знака gS и т.д. Таким образом, во второй подсистеме возникает скользящий режим, приводящий к равенству входной и выходной величин системы. Использование сумматора, масштабного блока, ключа выгодно отличает эту систему от известных, так как расширяется область применения системы на случай любых объектов, упрощается блок управления изменением структуры, позволяющий получить в системе скользящий режим, поскольку порядок управляющей функции ниже. Формула изобретения 1.Устройство стабилизации системы автоматического регулирования для объектов с самовыравниванием по авт. св. № 615455, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, выход регулятора соединен с входом объекта регулирования через блок переключения коэффициента, управляющий вход которого связан с выходсяи блока изменения структуры. 2.Устройство по п. 1, отличаю щ ее с я тем, что блок переключения коэффициента содержит масштабный блок, ключ и сумматор, первый вход которого соединен с входом, а второйвход через ключ соединен с выходом масштабного блока, причем управляющий вход ключа, выход и первый вход сумматора соединены соответственно, с управляющим входом, выходом и входом блока переключения коэффициента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 615455, кл. G 05 В 23/02, 14.12.76.