Самонастраивающаяся система управления с эталонной моделью

 

САМОНАСТРАИВАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ по авт. св. I 877471, о т личаюшаяся тем, чгО; с целью повышенюя точности системы, в нее попопннтельно введены дифференциатор, второй . блок умнгакения, третий сумматор и второй усзишгель, причем выход первого усилителя соединен с пторым входом блока деления через последовательно соединенные третий cyMMaTqp и второй усилитель, вход дифференциатора соединен с первым входом второго блока умножения и выходом вычислителя критерия настройки, а выход - с вторым входом второго блока ум- . ножения, выход которого соедини с вторым входом третьего сумматора. Система управления по п. 1., о т л н чающаяся тем, что, выход второго сумматора соединен с вторым входсял первого усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

А з(д) G 05 В 13/04. ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 877471 (21) 3002951/18-24 (25) 3002952/18-24 .. (22) 20, 1 1,80 (46) 15.06.83. Вюп. М 22 (7.2) А.Я. Лешев (56) 1. Авторское свидетельство СССР М 877471, кл. О 05 В 13/04, 1980 (прототип) (54) (57) .САМОНАСТРАИВАЮШАЯСЯ

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ С ЭЧ АЛОННОЙ .МОДЕЛЬЮ по авт. cs, l4 877471, о тличаюшàя; чтосцелью повышения точности системы, в нее доцолнитепьно введены дифференциатор, второй

„,SU„„102 2 1блок умножения, третий сумматор и второй усилитель, причем выход первого усилителя соединен с вторым входом блока деления через последовательно соединенные третий сумматор и второй усилитель, вход дифференциатора соединен с первым входом второго блока умножения и выходом вычиспнтепя критерия настройки, а выход - с вторым входом второго блока ум- . ножения, выход которого соединен с втсьрым входом третьего сумматора.

Система управления по и. 1., о т л ич а ю ш а я с я тем, что, выход второго сумматора соединен с вторым входом первого усилителя.

1023281

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и управления, а именно к самонастраивающимся системам с моделями, может найти применение при управлении объектами с пересменными во времени параметрами..

По основному авт. св. Ж 877471 известна самонастраивающаяся система управления с эталонной моделью, содержаl0 щая К блоков. вспомогательных операторов, входы которых подключены к входу оснои ного контура управления и входу модели, а выходы через соответствующие блоки перемножения и суммирования подключены к входам соответствующих квадраторов и

15 к соответствующим входам первого блока умножения, выходы квадраторов подключены к соответствующим входам первого сумматора, выход которого через первый сглаживающий фильтр подключен к первому 20 входу второго сумматора, к второму входу которого подключен источник напряжения смещения, а выход - через последовательно соединенные блок деления, первый блок умножения и интегратор подклю-25 чен к управляющему входу основного. контура регулирования, выход которого соединен с управляющим входом основного контура управления, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй 30 вход которого соединен с выходом эталон- . ной модели, а выход через блок формирования частных производных критерия настройки цо компонентам ошибки. соединен с вторыми входами блоков перемножения и суммирования, а через последовательно соединенные вычиспитель критерия кастро@ ки, второй сглаживающий фильтр и первый усилитель - с вторым входом блока делений а 40 .Недостатком. известной системы явля-. ется ее низкая точность при изменении частоты и амплитуды входного сигнала.

Цель изобретения - повышение точнос-45 ти системы.

Поставленная цель достигается тем, .что в системе дополнительно установлены дифференциатор, второй блок умножения, третий. сумматор и второй усилитель, причем выход первого усилителя соединен с вторым входом блока деления через последовательно соединенные третий сумматор и второй усилитель, вход дифференциатора соединен с первым входом второго.блока умножения и выходом вычистп 55 тепя критерия настройки, а выход - с вторым.исодом второго блока умножения, выход «оторого соединен с вторым входом третьего сумматора, а выход второго сумматора соединен с вторым входом первого усилителяе

На чертеже изображена схема системы управления.

Система управления содержит основной контур управления l,эталонную модель 2,, блок 3 сравнения, блок 4 формирования частных производных критерия настройки по компонентам ошибки, блоки 5 перемножения и суммирования, блоки 6 вспомогательных операторов, квадраторы 7, первый сумматор 8, первый сглаживающий фильтр 9, второй сумматор 10, источник 11 напря-" жения смешения, блок 12 деления, вычислитель 13 критерия настройки, второй сглаживающий фильтр 14,. первый усилит тель 15, первый блок 16 умножения, интегратор 17, дифференциатор 18, второй блок 19 умножения, третий сумматор 20, второй усилитель 21. На чертеже приняты следующие обозначения e — сигнал ошибки, 9 - критерий настройки, Ф - выходной сигнал ) - ого блока вспомогательного оператора, ho(- выходной сигнал интегратора 17; . U- управляющее воздействие.

Система работает следукпцим образом.

Управляющее воздействие () подается на вход. основного контура управления l и его эталонной модели 2, выходные сигналы которых сравниваются в блоке 3 сравнения. На входе блока сравнения формируется сигнал ошибки 8 (сигнал ошибки может формироваться в векторной форме). Сигнал ошибки Е подается на вход блока 4 формирования. частных производных критерий настройки по компонентам ошибки. Выходной сигнал блока 4, в виде отдельных компонент поступает на вторые входы соответствующих блоков 5 перемножения и суммирования, на первые входы которых подаются сигналы с выходов. блоков вспомогательных операторов, на входы которых подается управляющее воздействие 0 . Выходной сигнал каждого бло5 ка 5 поступает на соответствукаций ему квадратор 7, где возводится в квадрат.

С выходов всех квадраторов 7 сигналы поступают на входы первого сумматора8, где они суммируются. Выходной сигнал сумматора 8, пройдя через сглаживающий фильтр 9, поступает на первый вход сумматора 10 в виде постоянного напряжения

На второй вход сумматора 10 поступает напряжение смешения с выхода источни;; ка 11, которое суммируется с выходным сигналом фильтра 9. Сигнал с выхода сумматора 10 поступает на вход делитель

1023281 4 блока 12 деления.. Истолок напряжения - С целью обеспечения градиентноф просмешения служит для того, чтобы сигнал цедуры настройки параметров необходимо, на входе делитель - блока 12 деления . чтобы всегда был ожичным От нуля.

Э Q .Сжнен апвокно пойаетон евкже не s Н,„=-е. —,, (q.) вход вычислителя критерия настройки. В з«; качестве критерия настройки могут быть где о/ и - подстраиваемые параметры, ос. выбраны модуль сигнала ошибки, квадрат — . новного котура упраленнй 1» сигнала ошибки и т,д.. Выходной сигнал p весовые коэффнйейеенейенты, кокоторые вычислителя 13. через фильтр 14, в ко- 40 для уцрОШения данной, ТОРОМ СГЛажИВаЮТСЯ ЕГО ПУЛЬСаЦИИ, Поб управления выбраны постоянны тупает на вход усилителя. 15, в котором

УсиливаетсЯ и зю тем подаетсЯ на первый Сделаем так чтобы пйоцедуй,а настрой вход третьего. сумматора 20. Коэфициент. - ки (1) имела апериоднческий харакгер с

УсщеюЯУсилит и ейск ЯВзайснм - !5 Mimm вр ем переходного прцесса. тк От Выходного СФП нала су/мматОра .10е,Оля этого кцэффнциент -Л в уравнении (1)

Роме того сигнал c" век да вычиспи ., изменя тся по з о теля 13 подается- на вход днфференцнато: ре 18 н первый вход боске 19 умноженнн. l @ ill> уй (й pg+ + нжа второй вход которого подается выходной 20 ((g g q р+, (2), сигнал дифференциатора 18. На выходе бло. ка умножения формируется сигнал, пропор- .где =СО о циональный --полной производной критерия . Настройкй ЗЯБ Этот сигнал подается на . второй вход сумматора 20, в котором он 25, суммйруется с выходным сигналом усиля- B таком случае полная производная теля 15.: Выходной сигнап сумматора 20 .. хкритерия настройки, равна. усиливается: в усилителе 21 и поступает на ход д л ; блок 12 rr .сн @, в» У ЩРа.@ll @9ala<) с выхода блока 12 деления поступает на.. j0 „; ()(Ц р-< q p+< один из входов блока 16 умножения, в котором он по отдельностн перемнсжается с:: выходным сигналом каждого блока 5. ВыПрн малом значении постоянной в ходные сигналы блоков 5 пропорциональны мени С получим окончательное в айение вида функщщм чувствительности критерия насч ч ройки по настраиваемым параметрам основ»...- — („

Дд К Р.04,@ Д Ц ного контура управления 1 Сигнал.с вы-.. —. +, ()

xoga б 16 .ynmomemw a acr sa - 4 1 1 вход интегратора 17 (управляйашего Уст - Из выражения (3) видно,что прн достаРойст а) в rroToPoM фОРМируетМ сигнал 40 точно большом значении коэффициента усн- у Равления настройкой параметров осйов- . . — — 1 $Q ного кантуа управлени:я 1 Выходной сиг- .. тения К усилителя 21 и величина

° - ) 3t 1+К. нал Интегратора 17 воздействует на пара- пренебрежимо мала и значение полной произ-. метры основного контура Управления 1 .: .: водной критерия настройки представляет таким Обр&зОм, чтОбы егО ВыхОднОЙ сигнал 45 собой переменную ВО Времени Величину» был равен выходному сигналу эталонной .: При большом значении критерия настройки Q, модели 2 в смйсле выбранного критерия О.: a значите и большом значении сигнала ошиб

Для пояснения сущности предл кенного :. ки 6 величина Kllgtaf®1 р большая,а с технического решения рассмотрим процеду . Уменьшением значещй Q - стремится к

РУ. формирования Сигнала настройки подроб- нулю. нее. си,л, прпорцион„й; и . B ae, llpG BQH4ix нулю, „,o

m начення критерия настройки O ПОСТУ соответстВУет моменту Окончании подстРОЙ» пает на сумматор 20, С ВЫХОдв с мь ато - ".s параметров основного контура управ . Ра 20 сиг ал, рави .1й 0 "ОД q цМй;- и . 55 ления 1 и ликвидации ошибки, кроме ра. затем умноженный в усилителе 21 на и „а . „: . Равеиство нулю и полной производной мого на вход. блока 12 деления. Р терни настро"кн g g I 84

1023281

Составитель Ю, Гладков

Редактор Н, Воловик . Техред Т.Маточка Корректор A. дэятко

Заказ 4209/31 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4

Таким образом, предлагаемая систеЮ ма управления позволяет повысить быстродействие настройки параметров и обеспечить, апериодический характер процещры настройки, что уменьшает динамическую ошибку в системе путем подстройки параметров основного контура управления беэ перерегулирования.