Система экстремального управления Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

1

Изобретение относится к автоматике, в частности к системам ав томатического поиска экстремума, и может быть использовано для управления различными объектами с экстремальной характеристикой, преимущественно подверженными воздействию случайных -возмущений.

Известно устройство для экстремального управления, содержащее генератор поискового гармонического сигнала, выход которого соединен с первым входом синхронного детектора и первым входом сумматора, второй вход которого через исполнительный орган соединен с выходом релейного усилителя, а выход сумматора соединен со входом объекта. Кроме того, оно содержит два последовательно включенных дифференцирующих твена, вход первого из которых соединены с выходом объектом, а BI.IXOA второго подключен ко второму нходу сиихронного детектора, выход которого соединен с входом релейного усилителя l.

Такие системы компенсируют возмущение, приводящее к изменению положения экстремума, однако не компенсируют возмущение, приводящее к изменению величины экстремального значения выходной характеристики объекта.

Таким образом, при работе этих систем на выходе объекта появляется флуктуация выходной величины объекта, что недопустимо для ряда технологических операций.

Наиболее близкой к предлагаемой является система экстремального управления, содержащая последовательно соединенные фазосдвигающий блок, CHHXpoHHbUi детектор, фильтр низкой частоты, первый сумматор и исполнительный механизм, выход которого через объект управления соединен со вторым входом синхронного детектора 2.

Недостаток известной cucTCNnii - ма|лая точность управления. Цель изобретения - повышение точности системы. Поставленная цель достигается тем что система экстремального управления содержит последовательно соединенные усилитель, астатический, фильтр и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом пер вого сумматора и входом фазосдвигающего блока, а вход соединен с выходом усилителя, своим входом подключе ного к выходу объекта управления. На чертеже представлена система экстремального управления, структурная схема. Система экстремального управления содержит объект 1 управления, вы ход которого соединен со входом усилителя 2 и первым входом синхронного детектора 3, второй вход которого соединен с выходом фазосдвигающего блока 4, а выход со входом фильтра 5 низкой частоты, выход усилителя соединен своим выходом со входом астатического фильтра 6 и первым входом второго сумматора (суммирующего усилителя) 7, второй вход которого соединен с выходом астатического фильтра, а выход со входом фазосдвигающего блока и с первым входом первого сумматора (суммирующего усилителя) 8, второй вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход со входом исполнительного механизма 9, выход которого соеди нен со входом объекта управления. Устройство работает следующим образом. Выходной сигнал объекта 1 управления подается через усилитель 2 на вход астатического фильтра 6 с передаточной функцией . Полученный в результате сигнал сравнивается сум мирующим усилителем 7 с выходным сигналом усилителя 2, при этом образуется сигнал g(t). Поскольку сигнал с выхода объекта всегда содерхсит слу чайную составляющую, образованную в результате воздействия на объект воз мущений, сигнал g(t) будет случайным, с нулевым средним значением и дисперсией -т Л (№Сигнал g(t) через суммирующий уси литель 8 и исполнительный механизм 9 поступает на вход объекта, в результате чего достигается сглаживание флуктуации выходной величины объекта управления. При этом на вход объекта подается сигнал g(t), который может быть использован в качестве поискового для определения экстремального значения выходной величины объекта управления, для чего сигнал g(t) с выхода первого суммирующего усилителя 7 через фазосдвигающий блок 4 подается на опорный вход синхронного детектора 3. На информационный вход синхронного детектора поступает сигнал с выхода объекта 1. С выхода синхронного детектора сигнал поступает на вход фильтра 5 низкой частоты, на выходе которого формируется сигналU(t).G-|-, где у - выходной сигнал объекта управления; X - входной сигнал объекта управления. Сигнал U(t) через суг мирующий усилитель 8 и исполнительный механизм 9 поступает на вход объекта управления, в результате чего система осуществляет поиск экстремума с одновременным сглаживанием флуктуации выходной величины. Использование предлагаемой системы экстремального управления позволит уменьшить флуктуации выходной величины объекта, вызванных присутствием возмущений в несколько десятков раз; избавить от флуктуации величины объекта, обусловленных наличием принудительной модуляции в аналогичных системах; не использовать генератор поисковых колебаний, что упрощает систему управления. Формула изобретения Система экстремального управления, содержащая последовательно соединенные фазосдвигающий блок, синхронный детектор, фильтр низкой частоты, первый сумматор и исполнительный механизм, выход которого через объект управления соединен со вторым входом синхронного детектора, отличающаяся тем, что, с целью повьшения точности системы, она содержит последовательно соединенные усилитель, астатический фильтр и второй сумматор, выход которого соединен со вторым входом первого

сумматора и входом фаэосдвигающего блока, а вход соединен с выходом усилителя, своим входом подключенного к выходу объекта управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 477393, кл. G 05 В 13/02, 1972.

2.Самонастраивающиеся системы. Справочник. Под ред. П.И. Чинаева, Киев, Наукова думка, 1969, с. 37

(прототип).