Самонастраивающаяся система управ-лЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

1

Изобретение относится к области самонастраивающихся систем автоматического регулирования и предназначено для стабилизации инерционных объектов, установленных на подвижном основании.

Известны самонастраивающиеся системы, для повышения точности которых используются контуры самонастройки компенсирующих сигналов 1 и (2J .

Из известных систем наиболее близкой к изобретению по техническо сущности является самонастраивающаяся система управления, содержащая блок обратной связи, вход которого соединен с выходом объекта управления, а вьлход - с первым входом регулятора и первым входом первого умножителя, датчик возмущгиощего воздействия, вход которого соединен с первым входом объекта управления, а выход - с вторым входом первого умножителя и первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого интегратор,а, а выход - с вторым входом регулятора, выход которого соединен с вторым входом объекта управления 3.

Целью изобретения является повышение быстродействия системы.

Достигается это тем, что в системе установлены последовательно соединенные нуль-орган, второй интегратор и релейный блок, выход которого соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого через нуль-орган подключен к выходу первого умножителя.

На фиг. 1 дана блок-схема системы; на фиг. 2 - осциллограммы работы системы при некомпенсации; на фиг. 3 - осциллограммы работы системы при перекомпенсации.

Блок-схема содержит регулятор 1, объект управления 2, блок обратной связи 3, датчик возмущающего воздействия 4, первый и второй умножители 5 и 6, нуль-орган 7, первый и второй интеграторы 8 и 9, релейный блок 10, интегрирующий элемент 11, суммирующий элемент 12, - возмущающее воздействие,

Ua- сигнал на выходе блока обратной связи, 1/Y - сигнал на входе нул ьоргана.

Система работает следующим образом.

Регулятор 1 обеспечивает стабили зацию объекта управления 2 в пространстве. Выход объекта управления

2через блок обратной связи 3 подК7гючен к входу регулятора 1. Выходной сигнал блока обратной связи

3поступает также на. первый вход первого умножителя 5, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный возмущающему воздействию с датчика 4 возмущающего воздействия 4. Знак сигнала на выходе первого умножителя 5 зависит от знаков сигналов указанных блоков. При одинаковой полярности входных сигналов, что соответствует режиму надокомпенсации, на выходе умножиА. теля 5 появляется напряжение одного знака (например, положительное). При противоположной полярности входных сигналов, что имеет место при перекомпенсации, на выходе умножителя 5 появляется, напряжение другого знака (например, отрицательное) . Напряжение с выхода первого умножителя 5 поступает на вход нуль-органа 7, на выходе которого формируются сигналы одного уровня, но разных знаков, которые определяются знаком выходного сигнала первого умножителя 5. Выходное напряжение нуль-органа 7 представ ляет собой серию импульсов напряжения, не зависящих от- амплитуды значений регулируемой координаты и зозм /щающего воздействия. Коэффициент заполнения выходных импульсов нуль-органа 7 зависит от уровня компенсации вoз tyщaющeгo воздействия и при полной компенсации он близок к 0,5. При недокомпенсации коэффициент заполнения увеличивается, при гюрекомпенсации - уменьша етск Гргфики изменения возмущающего воздействия и выходных сигналов блокс обратной связи 4 нуль-органа показа ш на фиг, 2 и 3. Сигнал с выхода нуль-органа 7 через суммируювд.й элемент 12 поступает на вход интегрирующего элемента 11. Напряжение ка выходе интегрирующего элемента 11 пропорпио.нально .математическому ожиданию сигнала на его входе и, таким образом, не зависит от частоты и амплитуды возмущающего воздействия и величины регулируемой координаты. .

Для увеличения быстродействия скстемы в начале движения она снабжена релейьтлм блоком 10 с зоной нечувствительности и вторым интегратором 9, быстродействие которого

значительно выше чем у первого штегратора 8. При превышении выходным сигналом интегратора 9 величины зоны нечувствительности релейного блока 10 на выходе последнего появляется сигнал высокого уровня того или иного знака, который через сумматор суммирующий элемент 12 поступает на вход интегрирующего элемента 11 и вызывает быстрое изменение его выходного напряжения. Это приводит к быстрому достижению режима.полной компенсации возмущающего воздействия.

Таким образом, быстродействие предлагаемой системы на 30% выше, чем известной.

Формула изобретения

Самонастраивающаяся система управления, содержащая блок обратной связи, вход которого соединен с выходом объекта управления, а выход - с первым входом регулятора и первым входом первого умножителя датчик возмущёцощего воздействия, вход которого соединен с первым входом объекта управления, а выход - с вторым входом первого умножителя и первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход - с вторым входом регулятора, выход которого соединен со вторым входом объекта управления, отличающаяся тем что, с целью повышения быстродействия системы, в ней установлены последовательно соединенные нуль- ор ган, второй интегратор и релейный блок, выход которого соединен с первым входом первого интегратора, второй вход которого через нульорган подсоединен к выходу первого умножителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сусвалов Л,Ф Самонастраивающиеся систе1 и в судовой автоматике. Л.| Судостроение, 1966,

с. б, «

2.Современные методы проектироп вйния систем автоматического управления, под ред. Б.И, Петрова. --M.j Машиностроение, 196,7, с. 63.

3.Справочник, Самонастраивающиеся системы, под редакцией

П.И. Чинаева, Киев, дНаукова думка 1969, с. 342-346 (прототип).

/

f

фаг. /

и.

Фиь.2

OgosM

и.

Ч

uz.3