Самонастраивающаяся система управления Советский патент 1982 года по МПК G05B13/04 

.(S) САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управлений, в частности к классу самонастраивающихся систем с эталонными моделями, и может быть использовано в случаях, когда требуется обеспечить неизменное качество переходных процессов при управлении объектами, постоянные времени Которых изменяются в широких пределах.,

Известны самонастраивающиеся си- , стемы, содержащие основной, контур и контур самонастройки с эталонной моделью и элементом сравнения, на входы которого поданы .эталонный и действительный процессы, а на выходе выделяется сигнал отклонения действительного процесса от эталонного. Этот сигнал используется для изменения параметров регулятора основного контура с целью обеспечения неизменных показателей процесса регулирования при изменениях параметров объекта управления СП .

Недостатком известных систем является необходимость изменения нескольких параметров регулятора и как следствие - их сложность.

Наиболее близкой по своему назначению к предлагаемой является самонастраивающаяся система с эталонной моделью, содержацая последовательно соединенные первый и второй суммато10ры, регулятор, компенсируемое звено объекта , некомпенсируемое звено объекта и третий сумматор, вход первого сумматора через эталонную модель соединен с вторым входом третьего сумtsматора, выход регулятора подключен через последовательно соединенные безынерционное нерегулируемое звено и четвертый сумматор к входу модулирующего звена, выход компенсируемого

20 звена объекта соединен с вторым входом четвертого сумматора, выход нег. коменсируемого звена объекта соединен с вторым входом первого сумматора. выход третьего сумматора соединен с входом исполнительного устройства 2 К недостаткам известной системы относится ее малая надежность и слож ность контура самонастройки. Цель изобретения - упрощение контура самонастройки и, тем самым, повышение надежности систем, что позволяет расширить область их применения о Указанная цель достигается введением в устройство безынерционного зв . на с регулируемым коэффициентом пере дачи, выход которого соединен с вто.рым входом второго сумматора, первый вход соединен с выходом моделирующе го .звена а второй вход - с выходом . исполнительного устройства. На чертеже показана функциональна схема самонастраивающейся системыо Основной контур системы со§тоит и регулятора 1, компенсируемых звеньев 2 и некомпенсируемых звеньев 3 объекта . Устройство коррекции состоит из безынерционного нерегулируемого звена , четвертого сумматора 5, моделирующего звена 6 и безынерционного звена 7 с регулируемым коэффициентом передачи. Контур самонастройки СОСТОИТ из эталонной модели 8, треть его сумматора 9 и .исполнительного устройствами. Кроме того , основной контур содержит первый сумматор 11 и второй сумматор 12. . Система функционирует следующиг образом. Эталонная модель 8 выполнена так, что вырабатывает на выходе процесс Xu(t), соответствующий, номинальным значениям параметров звеньев 2 и 3 объекта управления Поэтому при номинальных значениях динамических параметров объекта ( постоянных времени) на выходе сумматора 9 сигнал ошибки ХдШ - X(t). практически равен нулю. При этом контур самонастройки не оказывает никакого влияния на работу основного контура, в частности его устройства коррекции. При отклонении постоянных времени объекта от номинальных реальный Процесс X(t) отличается от эталонного Xa(t), на выходе сумматора 9 появляется сигнал ошибки (t)О котррыи через исполнительное устройство 10 подается на управлящий вход безынерционного звена 7 с регулиру04емым коэффициентом передачи и. тем самым, усиливает или ослабляет корректирующий сигнал . основного контура в зависимости от величины и знака сигнала fi(t)о Так, при увеличении постоянных времени объекта процесс X(tJ идет медленнее эталонного X(t), появляется сигнал отклонения ((t)- О и коррекцию основного контура необходимо о.елабить, для чего величина коэффициента передачи VK. должна быть уменьшенао Наоборот, при уменьшении постоянных времени объекта Xu(t) идет медленнее X(t), появляется сигнал отклонения e(t) О, коррекцию основного контура необходимо усилить, т.е. увеличить VK. . Поэтому элемент с регулируемым коэффициентом передачи должен выполняться так, чтобы при О значение УК уменьшилось по сравнению с некоторым OIQ, , а при О увеличивалось. При этом обеспечивается слежение регулируемой величины X(t) за эталонным процессом X,(t). Однако как показывает анализ, при фиксированных значениях параметров объекта знак сигнала отклонения (t) зависит от направления изменения зада ющего или эталонного сигнала, например, при нарастании Хд(1} (t) ; О, а при уменьшении X(t) (t) 0. В то же время значение должно изменяться в одну сторону Поэтому сигнал отклонения (t) и необходимо подавать на управляющий вход не непосредственно, .а че|эез дополнительное звено - исполнительное устройство tO, назначение которого изменять знак управляющего воздействия на безынерционное звено 7 с регулируемым коэффициентом передачи в зависимости от направления изменения задающей или эталонной величины. Исполнительное устрюйство такого типа оказывается также значительно проще, чем в известных системах. Таким образом, за счет введения в устройства безынерционного звена с регулируемым коэффициентом передачи, на который воздействует сигнал с выхода сумматора 9 контура самонастройки, можно обеспечивать неизменные показатели процесса регудиро вания при изменениях в широких пределах инерционностей (постоянных времени) объекта управления. Причем этот эффект достигается воздействием лишь на один параметр устройства уп