Система управления с перемен-НОй СТРуКТуРОй Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

ления соединен со входом второго мо дульного элемента. На чертеже представлена структур ная .схема системы автоматического у равления с переменной структурой (х - сигнал ошибки; Jx I - модуль си нала ошибки; Uy - сигнал управления S - сигиал переключения; х - первая производная сигнала ошибки; SQ - со ставляющая сигнала переключения без первой производной сигнала ошибки; AS - корректирующий сигнал для управляемого фильтра; S - среднеквадратическое отклонение).. Схема включает в себя первый 1 и второй 2 блоки сравнения, блок 3 с переменной структурой, объект 4 регулирования модульные элементы 5 и 6, дифференциатор 7, сумматор 8, интегратор ,9 (управляемый-фи-льтр) , блок 10 усреднения (блок вычисления среднеквадратического отклонения), блок 11 определения экстремума. Система автоматического управления с переменной структурой работае следующим образом. Так как в канале переключения функционируют дифференцирующие устройства, то обычно системы с переменной структурой работают при низк уровне помех в основном канале и зн чительном уровне помех в канале пёреключения, где m,,mg - математические ожидания сигналов ошибки и переключения;среднеквадратические от клонения сигналов ошибки и переключения. Средняя мощность помехи на выходе блока 3 с переменной структурой вычисляется по формуле (2) DU, (5-х (1 - 0,) + mj(l-0e )- 1,28 m(JJ-(l где Ч),5- нормированная взаимокорре ляционная функция между сигналс1ми ошибки и переклю чения. Естественно, для повышения помехозсицищенности системы следует стремиться к минимиз.ации величины Оц сложным образом зависит и от параме«гров входных сигналов и от вели чины ПУЗ- Анализ формулы (2) показывает, что всегда имеется такое значение Чхв UN становится минималь ным. Так как средняя мощность помехи на выходе блока 3 может быть вычисле на по формуле .а 2 ..г - м u, .DU л где Н Uj - статическая характеристика нелинейного блока с переменной структурой, а О УР , то вьгчитая |х| - lUyl , мы получаем информацию о величине 0ц . Физическое определение этой величины осуществляется с помощью блока 10 вычисления среднеквадратического отклонения. По теореме Винера-Хинчина известно, что взаимная спектральная плотность двух сигналов определяется Sx(w)- /(IV(jw)/./0s(jw)/,(M Sxs (W) где х спектральная плотность сигнала ошибки; |фх(и)/ /Ж(ju,)/-амплитудные харак теристики каналов ошибки и переклю чения. А так как п - RXS(T) Ixs Ry(o) ) - (w) Cosu;t:dw, (6) TO изменения Jxs можно добиться, изменяя амплитудную характеристику /ф(У)/ За счет изменения частоты среза управляемого фильтра. Блок 11 определения экстремума на основе информации об G вырабатывает управлянлций сигнал л5 на изменение частоты среза управляемого фильтра 9, с помощью которого поддерживается минимальное значение величины- Оу . Использование предлагаемой системы позволяет повысить точность воспроизведения полезного.воздействия в широком диапазоне изменения интенсивности помех примерно, в 2 раза за счет .оптимального соотношения амплитудных характеристик основного и переключающего канала. Формула изобретения Система управления с переменной структурой, содержащая последовательно соединенные первый блок сравнения и блок с переменной структурой, выход которого через объект управления соединен со входом первого блока сравнения, выход которого соединен со входом первого модульного элемента, через последовательно соединенные дифференциатор и сумматор - со вторым входом блока с переменной структурой, а через интегратор - со вторым входом сумматора, отличающаяся тем, что, с целью повышения точ ности системы при наличии помех в канале переключения она содержит последовательно соединенные второй модульный элемент, второй блок сравнения, блок усреднения и блок определения экстрёмума, выход которого соединен со вторым входом интегратора, выход первого модульного элемента соединен со вторым входом второго блока сравг нения, а вход объекта управления-соединен со входом второго модульного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 336644, кл. G 05 в 13/00, 1970. .

2.Авторское свидетельство СССР 568937, кл. Q 05 В 13/02, 1977

(прототип).