Адаптивная система регулирования Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

1

Изобретение относится к автомати ке и может быть использовано в авиации для управления подвижными объектами, а также для управления промьошленными объектами, имеющими экстремальную характеристику.

Известны регуляторы, используемые для регулирования объектом со знакопеременным коэффициентом усиления 1

. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является система, содержащая первый дифференциатор и п-ервый усилитель, выход которого-через первый сумматор -и первый последовательно соединенные интегратор и первый сумматор соединен со входом объекта управления, выход которого соединен с первьм входом второго сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком 2.

Недостатком этой системы является ее малая помехоустойчивость, так как при изменении знака коэффициент усиления объекта система теряет устойчивость .

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости, управление объектами со знакопеременным коэффициентом усиления.

Поставленная цель достигается тем, что в систему дополнительно введены блок формирования уставки, ключ, последовательно соединенные второй дифференциатор, третий сумматор, первый блок определения модуля, четвертый cy tмaтop, реле, третий дифференциатор, триггер и блок умножения и последовательно соединенные пятьп .сум0матор, второй блок определения модуля и второй усилитель, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, к третьему входу которого подсоединен выход блока формирования уставки, выход второго сумматора соединен со входом второго дифференциатора, первым входом пятого сумматора, вторым входом третьего сумматора, и через последователь0но соединенные ключ и блок умножения со входом первого усилителя, первый вход третьего сумматора соединен со вторым входом пятого сумматора, а выход реле соединен со вторым входом

5 ключа.

На чертеже представлена функциональная схема адаптивной системы регулирования .

.Система содержит задатчик 1, первый и второй усилители 2 и 3, интегратор 4, первый, второй и третий дифференциаторы 5-7, первый, второй, третий, четвертый и пятый сумматоры 8-12, реле 13, блоки 14 и 15 определения модуля, триггер 16, блок 17 умножения, ключ 18, блок 19 формирования уставки, объект 20 управления. Характеристикой, определяющей выбор знака коэффициента усиления системы, является местоположение иэобра . жающей точки на плоскости (f ) Предположим,что в некоторый момент времени изображающая точка находится в области i-ie-e|-C |g 61-t-oi o Если знак коэффициента усиления системы совпадает со знаком коэффициента усиления объекта, то система отрабатывает ошибку регулирования устремляя ее к нулю. Если знаки коэф фициента усиления системы и объекта различны, то система становится неустойчивой и изображающая точка пере ходит в область . В момент перехо да знак коэффициента усиления системы изменяется на противрположггьлй, а цепь обратной связи размыкается. Поскольку объект является устоГтчивым то изображающая точка возвращается в область :; о / что позволяет избежать неустойчивости при случайном неправил ном выборе знака коэффициента усиления системы. В момент перехода изобрал ающей точки из об.пасти о в область происходит повторное замыкание цепи обратной свя-зи. Лдаптивная система регулирования работает следующим образом. Сигь:алы, поступающие с выхода объекта 20 и задатчика 1 на вход вто рого сумматора 9, формир тот. на его выходе ошибку рассогласования s , которая поступает, на вход, второго дифференциатора 6, на выходе которого образуется е , Полученная пара сигналов Ё и g пропускается через два канала, первый из которых содержит пос ледовательно соединенные третий сумматор 10 и первый блок 14 определения модуля, а второй содерлтт последовательно соединенные пятый сумматор 12,, второй блок,15 определения модуля и второй усилитель 3. На выходе первого канала формируется сигнал с. -€.1, а на выходе второго - с., € +б| . Эти сигналы поступают на входы четвертого сз шатора 11, на последний вход которого с блока формирования уставки поступает сигнал .о. На выходе четвертого с мматора 11 получается функция (-1) Знак ее определяется посредство м реле 13. Сигнал с реле 13 поступает на управляющий вход ключа 18 и на вход третьего дифференциатора 7. Если / ключ 18 замкнут, в противоположном случае ключ 18 разомкнут и цепь обратной связи разорвана. На выходе третьего дифференциатора 7 в моменты изменения знака появляются положительные и отрицательные импульсы, которые подаются на вход триггера 16. Отрицательные импульсы на и,зменение состояния триггера 16 влияния не оказывают. С выхода триггера 16 сигнал поступает на вход блока 17 умножения, на другой вход которого с выхода второго сумматора 9 через ключ 18 подается ошибка рассогласования 6. В зависимости от текущего значения знака коэффициента усиления объекта на выходе блока 17 умножения генерируется либо + , либо - g, . Полученный сигнал через пропорциональноинтегрально-дифференциальный регулятор, образованный первым усилителем 2, интегратором 4, первым дифференциатором 5 и первьм сумматором В, поступает на вход объекта 20 управления. Таким образом, использование.адаптивной системы регулирования для объектов с переменньм знаком коэффициента усиления обеспечивает высококачественное регулирование для этих объектов. Формула изобретения Адаптивная система регулирования, содержащая первый дифференциатор и первый „усилитель, выход которого через первый cyNJMaTop и через последовательно соединенные интегратор и первый сумматор соединен со входом объекта управления, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком, о тличающая с я тем, что, с целью повышения устойчивости системы, она содержит блок формирования уставки, ключ, последовательно соединенные второй дифференциатор, третий сумматор, первый блок определения модуля, четвертый i сумматор, реле, дифференциатор, триггер и блок умножения и последовательно соединенные пятый суммйтор, второй блок определения модуля и второй усилитель, выход которого соединен со вторым входом четвертого сумматора, к третьему входу которого подсоединен выход блока формирования уставки, выход второго сумматора соединен со входом второго дифференциатора, первьм входом пятого сумматора, BTOphiM входом третьего сумматора,- и через последовательно соединенные ключ и блок умножения - со входом первого усилителя, первый вход третьего сумматора соединен со вторым входом пятого сумматора, а выход реле соединен со вторым входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство ,СССР 578636, кл. G 05 В 11/00, 1976.

2.Турецкий X. Анализ и синтез систем управления с запаздьшанием. М., 1974, с. 93 (прототип).