Адаптивная система регулирования для объектов с изменяющимся запаздыванием Советский патент 1982 года по МПК G05B13/02 

входам счетчика, четвертым выходом к второму входу управляемого генера тора опорной частоты, выход которого подключен к пятому и шестому вхо дам счетчика, выход блока регулирования подключен к второму входу мод ли с регулируемым запаздыванием, вы ход которой подключен к входу перво го усилителя, вход второго усилител соединен с выходом объекта. На фиг. 1 изобрал ена блок-схема системы ; на фиг.2 и 3 - блок-схемы возможной реализации соответственно дешифратора и блока управления системы . Система содержит задатчик 1, сравнивающий элемент 2, регулятор 3 объект 4, упредитель 5, модель б с регулируемым запаздыванием, второй усилитель 7, второй триггер 8, первый усилитель 9, первый триггер 10 дешифратор 11, счетчик 12, задатгчик 13 запаздывания, управляемый ге нератор 14 опорной частоты (УГОЧ, блок 15 -управления. Первый усилитель.9 и второй усилитель 7 помимо усиления осуществля ют фильтрацию входных сигналов с по мощью встроенных фильтров. Дешифратор 11 предназначен для расшифровки состояния триггеров 8 и 10, а также для выработки управляющих сигналов переключения режимов счетчика 12 Сложение или Вы читание, и управляемого генератора 14 опорной частоты (Запрет или Разрежение генерации согласно таблице. Дешифратор 11 на четыре входа м жет иметь блок-схему, как, например, изображенную на фиг.2, где об значено элемент 11 - 16, Ц), (2) т.д. - номера входов и выходов- три геров 8, 10 и дешифратора 11. Счетчик 12 выполнен реверсивным, причем его второй вход предназначен для восприятия сигнала ; на сложение, третий вход - на .вычитание, пятый и шестой входы - для подачи опорной частоты. Выход счетчика является параллельном кодом содержащегося в нем чиqлa. Задатчик 13 имеет органы управления и соответствующие схемы для подачи оператором команд, либо на установку заданной величины запаздывания, либо для подачи пробного еди- . ничного сигнала. Блок 15 управления при значительном диапазоне изменения запаздывания объекта может иметь блок-схему, например, изображенную на фиг.З, где обозначено: цифроаналоговый преобразователь .(.) 17, усилитель 18, исполнительная.схема 19. Последняя выполнена в виде последовательно соединенных резисторного делителя () эмиттерного повторителя на сдвоенных транзисторах (Т,Т) и лампочки накаливания (л)/ используемой в качестве эмиттерного резистора, при этом модель б должна содержать фоторезистор в качестве входного элемента на втором входе. Система работает следующим образом. В исходном состоянии автоматической систе1У1Ой регулирования произведена отработка задания, поступающая с задатчика 1. Триггеры 8 и 9 находятся в нулевом сос оянии. При этом с первого выхода дешифратора 11 на . первый вход УГОЧ 14 поступает потенциал, запрещающий генерацию. В счетчике 12 находится либо код, установленный задатчиком 13 исходного кода запаздывания, либо код запаздывания предыдущего цикла адаптации. Величина запаздывания модели б с регулируемыми запаздыванием приведена бло,ком 15 регулирования в соответствие с кодом реверсивного счет-чика 12 запаздывания. Очередной цикл адаптации осуществляется при каждом изменении оператором либо задания с задатчика 1, либо при подаче на сравнивающий элемент 2 пробного единичного сигнала. При этом изменение сигнала на выходе объекта 4 регулирования и модели 6 с регулируемой задержкой появится соответственно через время запаздывания up и т , где о - объект, м - модель. Начало изменения сигналов на выходах объекта .4 и модели б определяется соответствующими с помощью уси- . лителей 7 и 9, которые формируют пороговые потенциалы переключения для триггеров 8 -и 10 практически без задержки. При этом, если первым в единичное состояние устанавливается триггер 10, то г f устанавливается , т Г,° В первом случае сигналом с втор го выхода дешифратора 11 счетчика устанавливается в режим сложения f управляемого генератора 14 снимает vL t, « генерацию, и в счетчик 12 заносится дополнительное ко личество импульсов, пропорциональное разности Г - tr . Генерация уп Н гл га Т1 f .. f - равляемого генератора 14 в рассмат риваемом случае прекращается, когда триггер 8 также установится в единичное состояние, так как при этом с четвертого выхода дешифрато .Ра 11 на него поступает запрещающи СИГНЭЛ Во втором случае счетчик 12 устанавливается в режим вычитания си налом с третьего выхода дешифратора 11, при этом из содержимого счет чика 12 вычитаются импульсы, т е реализуется аналогичным образом зависимость ( tp -. т; ) Регулировка запаздывания в модели 6 осуществляется блоком 15 регулирования, получающим с выходов сче чика 12 код разности запаздывания модели и объекта. Этот код преобразуется с помощью ЦАП 17 (фиг.З) ваналогичный сигнал, который после усиления усилителем 18 вызывает изменение накала лампочки (л) исполни тельной схемы 19, которая воздействует на фоторезистор модели б и изменяет ее запаздывание так, чтобы оно стало равным запаздыванию объек та 4. Подстройка системой запаздывания модели, например, котлоагрегата при изменении его запаздывания в пределах 52-123 с при переходе со 100% на 50% нагрузку позволяет увеличить быстродействие системы примерно в 2 раза, а также повысить ее точность. Формула изобретения Адаптивная система регулирования для объекта с изменяющимся запаздыванием, содержащая последовательно соединенные задатчик, сравнивающий элемент, регулятор, объект и последовательно соединенные упредитель и модель с регулируемым запаздыванием, подключенную входом к второму входу сравнивающего элемента, а выходом - к третьему входу сравнивающего элемента, четвертый вход которого., соединен с выходом объекта, подключенного входом к входу упредителя, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности системы, она содержит последовательно соединенные задатчик запаздывания, счетчик, блок регулирования, последовательно соединенные; дешифратор, управляемый генератор опорной частоты, последовательно соединенные первый усилитель, первый триггер и последовательно соединенные второй усилитель и второй триггер, подключенный первым и вторым выходами и соответственно к первому и второму входам дешифрато- Ра,-подключенного третьим и четвертым входами соответственно к первому и второму выходам первого триггера, вторым и третьим выходом - соответственно к второму и третьему входам счетчика, четвертым выходом к второму входу управляемого генератора опорной частоты, выход которого подключен к пятому и шестому входам счетчика, выход блока регулирования подключен к второму входу модели с егулируемым запаздыванием, выход оторой подключен к входу первого силителя, вход второго усилителя оединен с выходом объекта. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Турецкий X. Анализ и синтез истем управления с запаздыванием ., Машиностроение, 1974, с. 254. 2.ДреСНюк Б.Н. и Синайский Г.В. истемы автоматического регулироваия объекта с транспортным запаздыанием. М., Энергия, 1969,с. 33 прототип).

Фик.2