Устройство для моделирования систем управления
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ. УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первый температурный датчик, вход которого является первым входом устройства, а выход подключен к информационному . входу первого блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу первого переключателя , второй информационный вход которого соединен с выходом первого температурного датчика, первый исполнительный орган, выход которого соединен с входом первого датчика скоростных характеристик, выход которого соединен с информационным входом второго блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу второго переключателя , второй информационный вход которого соединен с выходом первого датчика скоростных характеристик, второй температурный датчик, выход которого соединен с информационным входом третьего блока памяти, выход . которого подключен к первому информационному входу третьего переключателя , второй информационный вход которого соединен с выходом второго температурного датчика, второй датtjHK скоростных характеристик, выход которого соединен с информационным входом четвертого блока памяти, вы- . ход которого подключен к первому информационному входу четвертого переключателя , второй информационный . вход которого соединен с выходом второго датчика скоростных характеристик блоки задания начальных значений температуры и скорости, выходы которых соединенысоответственно с информационными входами пятого, шестого и седьмого блоков памяти, выходы ко (Л торых подключены соответственно к первым информационным входам пятого, шестого и седьмого переюгючателей, вторые информационные входы которых соединены.соответственно с выходами блоков задания начальных значений -температуры и скорости, первый блок сравнения, выход которого соединен с входом первого блока моделирования О5 . канала регулирования, выполненного в виде последовательно соединенных Ot) инерционного звена первого порядка i 00 -и блока задержки, выход которого подключен к первому входу второго блока сравнения, выход которого сое;динен с первым входом регулятора, выход которого соединен с входом магнитного пускателя, выход которого через электродвигатель подключен к входу преобразователя угла в напряжение , выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения и с первым входом третьего .блока сравнения , выход третьего блока сравне
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .
РЕСПУБЛИН (! 9) (11) А (5!)4 G 06 G 7/66
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3702902/24-24 (22) 13.02.84 (46) .15.07.85. Бюл. Ф 26 (72) В.И. Ситников, В.П. Авдеев, Л.П. Мышляев, С. Ф. Киселев, В.И. Носырев и Ю.Н. Марченко (71) Сибирский. ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1043688, 1980.
Авторское свидетельство СССР
У 1092534, .1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ, содержащее первый температурный датчик, вход которого является первым входом устройства,. а выход подключен к информационному входу первого блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу первого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом первого температурного датчика., первый исполнительный орган, выход которого соединен с входом первого датчика скоростных характеристик, выход ко" торого соединен с информационным блока которого подключен к первому информационному входу второго переключа теля, второй информационный вход которого соединен с выходом первого датчика скоростных характеристик, второй температурный датчик, выход которого соединен с информационным входом третьего блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу третьего переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом второго температурного датчика, второй датчик скоростных характеристик, выход которого соединен с информационным входом четвертого блока памяти, вы- . ход которого подключен к первому информационному входу четвертого переключателя, второй информационный . вход которого соединен с выходом второго датчика скоростных характеристик, блоки задания начальных значений температуры и скорости, выходы которых соединены соответственно с информационными входами пятого, шестого и седьмого блоков памяти, выходы которых подключены соответственно к первым информационным входам пятого, шестого и седьмого перекыочателей, вторые информационные входы которых соединены соответственно с выходами блоков задания начальных значений .температуры и скорости, первый блок сравнения, выход которого соединен с входом первого блока моделирования канала регулирования, выполненного в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, выход которого подключен к первому входу второго ! блока сравнения, выход которого сое,динен с первым входом регулятора, выход которого соединен с входом магнитного пускателя, выход которого через электродвигатель подключен к входу преобразователя угла в напряжение, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения и с первым входом третьего блока сравнения, выход третьего блока сравне1167631. ния подключен к первому входу четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока сравнения, а выход соединен с входом второго блока моделирования канала регулирования, выполненного в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, выход которого соединен с первым входом пятого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, а выход подключен к первому входу шестого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго блока сравнения, а выход соединен с входом инерционного звена первого порядка, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого масштабирующего блока, выход первого сумматора соединен с входом первого блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, выполненного в виде интегрирующего звена, выход которого соединен с входом первого блока задержки, выход которого подключен к второму входу третьего блока сравнения, блок задания начального значения угла, выход которого соединен с вторым входом регулятора, третий вход которого соединен с входом первого масштабирующего блока, наборное поле, блок индикации, первый и второй выходы наборного поля подключе" ны соответственно к управляющим входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого переключателей и первого„ второго третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого блоков памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство дополнительно введены блоки сравнения, третий и четвертый блоки моделирования канала регулирования, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, второй и третий блоки моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, каждый из которых выполнен в виде интегрирующего звена, второй исполнительный орган, первый и второй блоки моделирования канала преобра- зования контролируемого внеш . его воздействия, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных инерционного звена первого порядка и блока задержки, блоки моделирования исполнительных органов без запаздывания, каждый из которых вы полнен в виде форсирующего звена, блоки задания текущих значений температуры и скорости, ключи, переключатели, блоки определения модуля, блоки определения знака, сумматоры, блоки умножения, источники постоянного сигнала, экстраполятор, выполненный в виде форсирующего звена, и регистратор, причем первый вход седьмого блока сравнения соединен с выходом первого переключателя, выход седьмого блока сравнения подключен к первому входу восьмого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом девятого блока сравнения, второй вход которого подклю-.. чен к выходу блока задержки третьего блока моделирования канала регулирования, вход инерционного звена первого порядка третьего блока моделирования канала регулирования соединен с входом первого блока определения модуля и подключен к выходу десятого блока сравнения, вторбй вход восьмого блока сравнения соединен с выходом блока задержки первого блока моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, вход инерционного звена первого блока моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия соединен с входом второго блока определения модуля и подключен к выходу одиннадцатого блока сравнения, выход первого блока определения модуля подключен к первому входу двенадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого источника постоянного сигнала, выход второго блока определения модуля подключен к первому входу тринадцатого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго источника постоянного сигнала, выходы двенадцатого и тринадцатого блоков сравнения соединены соответственно с первым:и вторым входами блока индикации, выход девятого блока сравнения подключен к первому входу регистратора и к первому входу четырнадцл1167631 того блока сравнения, выход которого соединен с информационным вхо дом первого ключа, управляющий вход которого подключен к третьему выходу наборного поля, второй вход четырнадцатого блока сравнения соединен с выходом первого блока задания текущего значения температуры, выход первого ключа соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока задержки второго блока моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, третий вход второго сумматора соединен с выходом блока задержки четвертого блока моделирования канала регулирования, вход инерционного звена первого порядка которого соединен с выходом пятнадцатого блока сравнения, четвертый вход второго сумматора соединен с выходом первого переключателя и с первым входом седьмого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу седьмого переключателя, выход второго сумматора соединен с вторым входом второго блока сравнения и подключен к второму входу регистратора, вход инерционного. звена первого порядка второго блока моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия соединен с выходом шестнадцатого блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом восьмого переключателя, управляющий вход которого соединен с третьим входом блока индикации и подключен к выходу семнадцатого блока сравнения, первый информационный вход восьмого переключателя соединен с выходом третьего сумматора, первый вход которого соединен с вторым входом шестнадцатого блока сравнения, с первым входом восемнадцатого блока сравнения, с первым информационным входом девятого переключателя, с первым входом девятнадцатого блока сравнения и подключен к выходу третьего переключателя, второй вход третьего сумматора соединен с выходом первого блока умножения, первый вход которого подключен к выходу первого блока определения знака, вход которого соединен с входом третьего блока определения модуля и подключен к выходу восемнадцатого блока сравнения, выход третьего блока определения модуля соединен с первым входом семнадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, с первым входом двадцатого блока сравнения, с первым входом второго блока умножения и подключен к выходу десятого переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом двадцать первого блока сравнения, первый вход которого соединен с первым информационным входом десятого переключателя и подключен к выходу третьего источника постоянного сигнала, второй информационный вход десятого переключателя. соединен с вторым входом
1 двадцать первого блока сравнения и подключен к выходу четвертого источника постоянного сигнала, выход восьмого переключателя подключен к третьему входу регистратора, к третьему входу регулятора, второй вход второго
Qro a умножения соединен с выходом второго блока определения знака, вход которого соединен с первым входом двадцать второго блока сравнения, с входом четвертого блока определения модуля и подключен к выходу двадцать третьего блока сравнения, выход второго блока умножения подключен к ! второму входу двадцать второго блока сравнения, выход которого соединен с первым информационным входом одиннад цатого переключателя и через пятый блок определения модуля — с первым входом двадцать четвертого блока сравнения, управляющий вход одиннадцатого переключателя подключен к выходу двадцать четвертого блока сравнения, второй вход которого соединен с первым входом третьего блока умножения и подключен к выходу пятого источника постоянного сигнала, второй вход третьего блока умножения соединен с выходом второго блока определения знака, выход третьего блока умножения подключен к второму информационному входу одиннадцатого переключателя, выход которого соединен с информационным входом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу двадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока определения модуля, выход второго ключа соединен с информационным входои третьего ключа, первый управляющий вход которого подключен к четвертому входу наборного поля, второй уп1167631 равляющий вход третьего ключа соединен с первым выходом наборного поля, выход третьего ключа соединен с входами блока моделирования второго исполнительного органа беэ запаздывания и второго блока задержки, выход которого подключен к четвертому входу регистратора и к второму входу девятнадцатого блока сравнения, выход которого через экстраполятор подключен к первому входу двадцать третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с входом третьего блока задержки и подключен к выходу второго блока задания текущего значения температуры, выход третьего блока задержки подключен к второму информационному входу девятого переключателя, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом наборного поля, выход девятого переключателя соединен с вторым входом восемнадцатого блока сравнения и с вторым информационным входом восьмого переключателя, выход блока моделирования второго исполнительного органа без запаздывания соединен с входом второго исполнительного органа, выход которого подключен к первому входу четвертого сумматора, второй вход которого является вторым входом устройства, выход четвертого сумматора является первым выходом устройства, выход четвертого переключателя соединен с входом. второго блока моделирования первого исполнительного органа беэ запаздывания, выход которого соединен с первым входом двадцать пятого блока сравнения, с первым входом пятого сумматора и с первым информационным входом двенадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с вторым входом двадцать пятого блока сравнения и подключен к выходу второго блока задания текущего значения скорости, выход двадцать пятого блока сравнения соединен с входами шестого блока определения модуля, третьего блока определения знака и с первым входом двадцать шестого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока умножения, первый вход которого соеди-. нен с выходом третьего блока опреде- ления знака, второй вход четвертого блока умножения соединен с первыми входами двадцать седьмого, двадцать восьмого, двадцать девятого блоков сравнения, пятого блока умножения и подключен к,выходу тринадцатого пе-. реключателя, первый информационный вход которого соединен с первым входом тридцатого блока сравнения и подключен к выходу шестого источника постоянного сигнала, второй информационный вход тринадцатого переключателя соединен с вторым входом тринадцатого блока сравнения и подключен к выходу седьмого источника постоянного сигнала, выход тринадцатого блока сравнения соединен с управляющим входом тринадцатого переключателя, выход которого соединен с первым входом тридцать первого блока сравнения и через второй масштабирующий блок — с первым входом тридцать второго блока сравнения, выход двенадцатого переключателя через четвертый блок задержки соединен с первым входом тридцать третьего блока сравнения и первым информационным входом четырнадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом шестого сумматора первый вход которого соединен с выходом пятого блока умножения, второй вход пятого блока умножения подключен к выходу четвертого блока определения знака, вход которого соединен с входом седьмого определения модуля и подключен к выходу тридцать третьего блока сравнения, ! второй вход которого подключен к выходу второго переключателя и сое,динен с вторым входом шестого сумматора и с первым входом пятнадцатого блока сравнения, второй вход которого соединен с пятым входом регистратора, с вторыми входами первого и четвертого блоков сравнения, с первыми входами тридцать четвертого и тридцать пятого блоков сравнения и подключен к выходу четырнадцатого переключателя, управляющий вход которого соединен с четвертым входом блока индикации и подключен к выходу двадцать девятого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом седьмого блока определения модуля, выход шестого блока определения модуля подключен к второму вхо, ду двадцать восьмого блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входбм четвертого ключа, информационный вход которого подключен к
1167631 выходу двадцать шестого блока сравнения, выход четвертого ключа соединен с информационным входом пятого ключа, управляющий вход которого соединен с управляющим входом двенадцатого переключателя и подключен к пятому выходу наборного поля, выход пятого ключа соединен с вторым входом пятого сумматора и с первым входом седьмого сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабирующего блока, выход седьмого сумматора подключен к входам пятого блока определения знака, восьмого блока определения модуля и к первому информационному входу пятнадцатого переключателя, выход восьмого блока определения модуля подключен к первому входу тридцать шестого блока сравнения, второй вход, которого соединен с первым входом шестого блока умножения и подключен к выходу восьмого источника пос— тоянного сигнала, выход тридцать шестого блока сравнения соединен с управляющим входом пятнадцатого переключателя, второй информационный . вход которого соединен с выходом шестого блока умножения, второй вход которого подключен к выходу. пятого блока определения знака, выход пятнадцатого переключателя соединен с информационным входом шестого клю— ча, управляющий вход которого соединен с первым выходом наборного поля, выход шестого ключа подключен к входам блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания и пятого блока задержки, выход которого соединен с шестым входом регистратора, выход блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания соединен с первым входом восьмого сумматора, второй вход которого соединен с входом второго датчика скоростных характеристик и является третьим входом устройства, выход восьмого сумматора подключен к входу первого исполнительного органа, выход пятого сумматора соединен с первыми входами тридцать седьмого и тридцать восьмого блоков сравнения, выход тридцать седьмого блока сравнения соединен с входами четвертого масштабирующего блока, девятого блока определения модуля, шестого блока определения знака и с первым входом тридцать девятого блока сравнения, второй вход которого соединен с входами пятого масштабирующего блока, седьмого блока определения знака, десятого блока определения модуля и подключен к выходу тридцать восьмого блока сравнения, выходы девятого и десятого блоков определения модуля подключены соответственно к первому и второму входам сорокового блока сравнения и соединены соответственно с вторыми входами двадцать седьмого и тридцать первого блоков сравнения, выходы которых подключены соответственно к первому и второму управляющим входам седьмого ключа и к входам соответственно шестого и седьмого масштабирующих блоков, выходы которых соединены соответственно с первыми входами седьмого и восьмого блоков умножения, вторые входы которых подк..ночены соответственно к выходам шестого и седьмого блоков определения знака, выходы седьмого и восьмого блоков умножения подключены соответственно к первому и второму информационным входам шестнадцатого переключателя, управляющий вход которого соединен с выходом сорокового блока сравнения, вьгход шестнадцатсго переключателя соединен с первым информационным входом семнадцатого переключателя, второй информационный вход которого соединен с выходом восьмого масштабирующего блока, вход которого подключен к выходу девятого сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам четвертого и пятого масштабирующих блоков, управляемый вход с<емнадцатого переключателя соединен с выходом тридцать второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом одиннадцатого блока определения модуля, вход которого подключен к вьгходу тридцать девятого блока сравнения, выход семнадцатого переключателя соединен с информационным входом седьмого ключа, выход которого соединен с входом третьего масштабирующего блока, второй вход тридцать седьмого блока сравнения соединен с первым входом сорок первого блока сравнения и подключен к выходу третьего блока моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, вход которого подключен к выходу регулятора, второй вход трид1167631 цать восьмого блока сравнения подключен к выходу сорок первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого блока моделирования первого исполнительного ор-., гана без запаздывания, второй вход тридцать четвертого блока сравнения соединен с первыми входами первого и третьего блоков сравнения, выход тридцать четвертого блока сравнения соединен с входом двенадцатого блока определения модуля, выход которого соединен с первым входом сорок второго блока сравнения, второй вхо 1 которого подключен к выходу девятого источника постоянного сигнала, выход сорок второго блока сравнения соединен с пятым входом блока индикации, шестой вход которого подключен к выходу сорок третьего блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу десятого источника постоянного сигнала, второй вход сорок третьего блока сравнения подключен к выходу тринадцатого блока определения модуля, вход которого соединен с выходом тридцать пятого блока сравнения, второй вход котороИзобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для испытания регулирующих и управляющих систем, 5
На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства для моделирования систем управления..
Устройство для моделирования систем управления содержит восьмой сум- 10 матор 1 первый исполнительный орган 2, второй исполнительный орган 3, четвертый сумматор 4, блок 5 индика- ции, блок формирования натурных дан-. ных, включающий в себя датчик 6 скоростных характеристик, датчик 7 скоростных -характеристик, второй температурный датчик 8, блоки 9-11 задания начальных значений температуры и скорости, первый температурный дат- о чик 12, четвертый 13, второй 14, тре-. тий I5, пятый 16, шестой 17, седьго соединен с седьмым входом регистратора и подключен к выходу третьего блока сравнения, восьмой вход регистратора соединен с первым вхо-. дом третьего блока сравнения, девятый вход регистратора соединен с первым входом шестого блока сравнения, второй вход которого соединен с десятым входом регистратора, выход второго переключателя подключен к первому входу десятого блока сравнения и к одиннадцатому входу регистратора, второй вход десятого блока сравнения соединен с выходом пятого переключателя и с двенадцатым входом регистратора, первый вход одиннадцатого блока сравнения соединен с тринадцатым входом регистратора и подключен к выходу третьего переключателя, выход шестого переключателя, соединен с вторым входом одиннадцатого блока сравнения и подключен к четырнадцатому входу регистратора, выход седьмого переключателя соединен с пятнадцатым входом регистратора, а выход первого переключателя соединен с шестнадцатым входом регистратора. мой 18 и первый 19 блоки памяти, четвертый 20, второй 21, третий 22, пятый 23, шестой 24, седьмой 25 и первый 26 переключатели, блок формирования натурно-модельного управляющего воздействия, включающий в себя тридцать седьмой блок 27 сравнения, тридцать восьмой блок 28 сравнения, пятый сумматор 29, второй блок 30 моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, второй блок 31 задания текущего значения скорости, четвертый масштабирующий блок 32, тридцать девятый блок 33 сравнения, девятый блок 34 определения модуля, десятый блок 35 определения модуля, шестой 36 и седьмой 37 источники постоянного сигнала, двадцать пятый блок 38 сравнения, двенадцатый переключатель 39 пятый масштабирующий блок 40, одиннадцатый блок
41 определения модуля, седьмой 42 и шестой 43 блоки определения знака, сороковой блок 44 сравнения, тринадцатый переключатель 45, тридцатый блок 46 сравнения, третий блок 47 определения знака, шестой блок 48 опре- 5 деления модуля, четвертый блок 49 задержки, тридцать третий 50, двадцать седьмой 51 и тридцать первый
52 блоки сравнения, четвертый блок
53 умножения, седьмой блок 54 опреде- 1О ления модуля, четвертый блок 55 определения знака, девятый сумматор 56 восьмой 57, второй 58, седьмой 59 и шестой 60 масштабирующие блоки, двадцать шестой 61, двадцать вось- 15 мой 62 и двадцать девятый 63 блоки сравнения, восьмой 64 и седьмой 65 блоки умножения, четвертый ключ 66, пятый блок 67 умножения, тридцать второй блок 68 сравнения, шестнад- 20 цатый переключатель 69, третий масштабирующий блок 70, пятьп ключ
71, шестой сумматор 72, семнадцатый переключатель 73, седьмой сумматор 74, четырнадцатый переключатель
75, седьмой ключ 76, пятый блок 77 определения знака, восьмой блок 78 определения модуля, восьмой источник
79 постоянного сигнала, пятнадцатый
1 блок 80 сравнения, блок 81 моде- Зб лирования первого исполнительного органа без запаздывания, тридцать шестой блок 82 сравнения, пятый блок
83 задержки, шестой ключ 84, пятнад= цатый переключатель 85 и шестой блок
86 умножения, блок формирования натурно-модельного контролируемого внеш". него воздействия, включающий в себя девятый переключатель 87,.первый блок 88 зацания текущего значения щ скорости, пятый 89, четвертьп 90 и третий 91 источники постоянного сигнала, третий блок 92 задержки, двадцать первый 93, восемнадцатый
94 и двадцать третий 95 блоки сравнения, десятый переключатель 96, третий блок 97 определения модуля, первый блок 98 определения знака, экстраполятор 99, второй блок 100 определения знака,„ семнадцатый 101 и де- 5р вятнадцатый 102 блоки сравнения, второй блок 103 умножения, четвертый блок 104 определения модуля, первый блок 105 умножения, двадцать второй
106 и двадцатый 107 блоки сравнения, третий сумматор 108, пятый блок 109 определения модуля, восьмой переключатель 110, двадцать четвертый 111 и
1167631 4 шестнадцатый 112 блоки сравнения, третий блок 113 умножения, одиннадцатый переключатель 114, второй 115 и третий 1 16 ключи, блок 117 моделирования второго исполнительного органа без запаздывания и второй блок 118 задержки, блок моделирования, включающий в себя первый блок 119 сравнения, первый блок 120 моделирования канала регулирования, второй блок 121 сравнения, преобразователь 122 угла в напряжение, электродвигатель 123, магнитный пускатель 124, регулятор
125, третий блок 126 моделирования перваго исполнительного органа без запаздывания, блок 127 задания выходной переменной, тридцать четвертый блок 128 сравнения, двенадцатый блок 129 определения модуля, девятый источник 130 постоянного сигнала, сорок второй блок 131 сравнения, четьертый блок 132 сравнения, второй блок 133 моделирования канаЛа регулирования, пятый 134 и третий 135 блоки сравнения, модель управляющего блока, состояющую из, первого блока
136 задержки, первого блока 137 моделирования первого исполнительного органа без запаздывания, первого сумматора 138, инерционного звена 139 первого порядка и первого масштабирующего блока 140, шестой 14.1, сорок первый 142 и тридцать пятый 143 блоки сравнения, тринадцатьп блок 144 определения модуля, десятый источник 145 постоянного сигнала и сорок третий блок 146 сравнения, блок расчета натурно-модельного выхода, включающий в себя четвертый блок 147 моделирования канала регулирования, второй блок 148 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, блок
149 задания текущего значения температуры, четырнадцатый блок 150 сравнения, первый ключ 151 и второй сумматор 152, блок оценивания натурно- го неконтролируемого внешнего воздействия, включающий в себя седьмой 153 одиннадцатый 154 и десятый 155 блоки сравнения, первый блок 156 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, второй блок 157 определения модуля, второй источник 158 постоянного сигнала, третий блок 159 моделирования канала регулирования, первый блок 160 определения модуля, первый
1167631 источник 161 постояйного сигнала, восьмой 162, тринадцатый 163, двенадцатый 164 и девятый 165 блоки сравнения, регистратор 166, состоящий из типовых многоканальных или 5 многоточечных регистрирующих приборов, например, типа КСУ, наборное поле 167, содержащее набор двухпозиционных ключей.
Устройство работает следующим образом.
HP
Текущие значения сигнала Up поступающего из действующей сйстемы управления через сумматор 1 на вход исполнительного органа 2 теН
Э кущие значения U с выхода исполн нительного органа 2, M — с выхода
Н сумматора 4 и входа У в блоке формирования натурных данных посредством соответственно датчиков 6, 7, 8 и 12. Сигналы о текущих значениях
«Н «Н
U, И и входа У, задаваемые, например, технологическим персоналом, поступают с выходов соответственно блоков 9-11 задания. Эти сигналы 25 поступают на входы блоков 13-19 памяти, в которых осуществляется запись поступающих на них сигналов или воспроизведения записанных сиг" налов в требуемом масштабе времени. Зп
Необходимый режим работы блоков памяти задается посредством установки ключа управления записью и воспроизведения на наборном поле 167 управления в соответствующее положе- З ние. При этом с второго выхода наборного поля 167 управления на управляющие входы блоков памяти поступает сигнал о требуемом режиме работы этих блоков.
4О
Блоки 13-19 памяти и переключатели 20-26 в блоке формирования натурных данных позволяет организовать моделирования с использованием как оперативно поступающих сигналов об
U Р U, Ин U, И У У с соот ветствующих датчиков и задатчиков, так и с использованием ранее записанных и воспроизводимых в требуемом масштабе времени сигналов U, U, 50 нP Н
M, U, M, У, У, поступающих с выходов соответствующих блоков. Необходимый режим формирования данных для моделирования задается посредством ключа управления формирования Натур- у ных данных в наборном поле 167 в соответствующее положение. При этом с первого выхода наборного поля 167 на управляющие входы переключателей
20-26 поступает сигнал о требуемом . режиме формирования натурных данных.
В соответствии с этим сигналом переключатели 20-26 соединяют свои выхо ды с первыми или вторыми входами. В первом случае с выходов переключателей 20-26 поступают записанные и воспроизводимые в требуемом масштабе времени сигналы соответственно U
HP случае с выходов этих переключателей поступают оперативно сигналы от да чиков 6, 7, 8 и 12 и блоков 9-11 задания.
В блоке формирования натурно-модельного управляющего воздействия решаются следующие задачи. Н
Формирование сигнала 5 Up(t), подаваемого через сумматор 1 на вход исполнительного органа 2.
При определении текущего значения
8U (1:) учитываются: сигнал V" (+«, 9 поступающий с выхода блока 31 задания с упреждением на время орц запаздывания при реализации управляющих сигналов в исполнительном органе 2; сигнал U (t), поступающий с выхода нр переключателя 20; сигналы о дрогнои зируемых HB время «ри значениях
U (t+ «рн) и U2 (t+ «рц) поступающие из блока моделирования с выходов соответственно блока 126 моделирования и сорок первого блока 142 сравгпах нения; сигнал Ь, поступающий с выхода переключателя 45; сигнал 3 с max поступающий с выхода источника 79 постоянного сигнала. хдц х
В качестве Ь выбирается миниуа,х мальное из двух ограничений: ь сигнал, о котором поступает с выхода источника 37 постоянного сигнала, 1Ъ2 X
6,„, сигнал, о котором поступает с выхода источника 36 постоянного сигнала.
Формирование с осуществляется
М следующим образом.
В блоке 46 сравнения из cèãíàëà вычитается .сигналЬ „ и сигнал
ma x щдх о полученной разности поступает на управляющий вход переключателя 45.
Если Ь „ >а" „ ", то выход переключарзд х теля 45 соединяется с первым его входом и на выход этого переключателя поступает сигнал „ с выхода
fYlGtx источника 36 постоянного сигнала. ,В противном случае выход переключателя 45 соединяется с вторым входом
167631 8 ка 62 сравнения, через блок 47 определения знака на один иэ входов блока 53 умножения. На другие входы блока 62 сравнения и блока 53 умно5 .жения поступает сигнал Ь с выхода вах переключателя 45. Сигнал с выхода блока 53 умножения в блоке 61 сравнения вычитается иэ сигнала с выхода блока 38 сравнения. Сигнал о полученной разности поступает на вход клю" ча 66. С выхода блока 62 сравнения на управляющий вход ключа 66 поступает сигнал на замыкание только при выполнении условия
15 (U (g "„„) унр((, 11, ma
:в противном случае третий ключ разомкнут. Сигнал с выхода ключа 66 поступает на вход ключа 71, на уп20 равляющий вход которого поступает сигнал с пятого выхода наборного поля 167 управления. Поэтому сигналу размыкание ключа 71 происходит толь: ко в том случае, когда необходимо
25 реализовать условие U (С)=У""(t).
u""("" 1-v"IÈ );
U" P it <„) = P>„(U,P (t l);
Этот сигнал поступает на первый вход блока 38.сравнения, где из него вычитается сигнал U (t+ 1) „) с выхода блока 31 задания. Полученный сигнал разности поступает на вход блока 61 сравнения, через блок
48 определения модуля на вход бло в пРотивном случае
0 np»1(((" (t+«pu)-U Р(" рц11)1 - g ()п (1 р» м нр, мах ("™(4t «pu) ll" 4 t«p)) у ("Ц " » )l < У где операция sign) g означает опера- цию определения знака сигнала «р 1 +I l1pfl(U It> ðè1 V (1 4р 1)30 npa (U (t +".pÄ)-U (t " ð" I) О .
С упреждением на время рц оценивается величина о U (t+ « ) чт б
4Р удовлетворить требованиям, предъявляемым к точности моделирования систем управления в блоке моделирова. ния. При этом выполняются следующие операции.
В с умматоре 29 суммируются сигнал
$U» P t+
"p («ри) с выхода ключа 71 и сигнал U (+ «ро) с выхода блока моде11р л
;пирования 30. Сигнал о полученной
50 сумме вычитается в блоках 27 и 28
:сравнения соответственно из сигна- лов U (t+с«), («р„) и У (t+ cptp) . В результате на выходе блока 27 сравнения ,формируется сигнал
4(+ 1х ("р»1 (,"(« р.1 -u " (< ",.)-Su"„„(t,.). 8,(< «рм 41(+""p«ll 1 ц 2 (("р" 1 1 2 (ptt) и 7 1 и на выход переключателя поступает I сигнал ь " с выхода источника 37 Ум постоянного сигнала. Таким образом, сигнал на выходе переключателя 45 всегда равен ,тах . (вах тахх "у " (ypp х ун Расчет величины сигнала SV (t) н осуществляется следующим образом. ! С упреждением во время „ оценивается величина 3 U"„(+ « р„), чтобы могло быть выполнено условие U" (t+ с „)=П" (t+ «р»). C этой целью сигнал U р (1) подается на вход »р блока 30 моделирования, на выходе которого формируется сигнал о прогнозируемом на время «, рабочем значении U "(t+ «pt) а на выходе блока 28 сравнения формируется сигнал Эти сигналы соответственно через блоки 34 и 35.определения модуля поступают на первые входы соответственно блоков 51 и 52 сравнения, где . на них вычитается сигналЬ с выхоч да переключателя 45. В результате на выходах блоков 51 и 52 сравнения формируются сигналы соответственно 1167631 9: «л« "Р") Я" (" zH <Р«))»»P«j P< !»+„„) i) (g Этот сигнал поступает на первый вход переключателя 73. Сигнал Ь,(t+ p« ) с выхода блока 27 сравнения через масштабирующий блок 32, где он уменьшается на коэффициент n „ поступает на вход сумматора 56, на другой вход которого через масштабирующий блок 40, где производится умножение на коэффициент e.,,поступает сигнал Ь,(+ p ) с выхода блока 28 сравнения. Сигнал с выхода сумматора 56 поступает на вход масштабирующего блока 57, где умножается на коэффициент 1/2. В результате с выхода масштабирующего блока 57 на второй вход переключателя 73 поступает сигнал, равный величине <
ЗО 40 Одновремейно в блоке 39 сравнения, из сигнала Ь< (t+ р») вычитается сигнал L,,(t+ <,p<»). Полученный сигнал разности через блок 41 определения модуля поступает на вход блока 68 сравнения, где он сравнивается с сигналом 2 "„, поступающим с выхода масштабирующего блока 58, в .ко- 55 3() (х,» „)=0 <»р»< K,(t <7p„) -"0 8 $(C В дальнейн»ем при выборе величины 8П<р.(t+ < р«) величины Ь< (t+»g«) и 1(+"Р«) 62("P ) и (" "Р«) учитываются с весовыми коэффициентам»»»< и К, определяющими требуемую степень ;очности моделирования соответственно в первом и втором модельных контурах блока моделирования. Сигнал 8»(t+ <, Р„) через масштабирую— щий блок 60, где он умножается на коэффициент ж», поступает на вход блока 65 умножения, где умножается 1 на сигнал, поступающий с выхода блока 27 сравпения через блок 45 определения знака на другой вход блока 65 у»<»ножения. Сигнал с вь>хода блока 65 умножения поступает на первый вход переключателя 69. Сигнал 1, (t+<,p„) через масштабирующий блок 59, где он умножается на коэффициент е<, поступает на вход блока 64 умножения, 5 »5 20 где он умножается на сигнал, поступающий с выхода блока 28 сравнения через блок 42 определения знака на, другой вход блока 64 умножения. Сигнал с выхода блока 64 умножения поступает на второй вход переключателя 69. В блоке 44 сравнения из сигнала /d» (t+ <Рц)/, поступающего с выхода блока 34 определения модуля, вычитается сигнал /6,(t+ <,p»,)/, поступающий с выхода блока 35 определения модуля. Сигнал с выхода блока 44 сравнения поступает на управляющий вход переключателя 69. При вы— полнении условия /Е,(t+ + <<, о)/ переключатель 69 соединяет свой выход с первым входом. В противном случае выход переключателя 69 соединяется с вторым его входом. При этом сигнал на выходе переключателя 69 равен тором производится умножение на коэффициент 2 сигнала, поступаю«<с> х щего с выхода переключателя 45. Полученный сигнал разности с выхода блока 68 сравнения поступает на управляющий вход переключателя 75. Если выполняется условие ° то выход переключателя 73 соединяется с его первым входом, подавая на вход ключа 76 сигнал с выхода переключателя 69. В противном случае выход переключателя 73 соединяется с вторым его входом и на вход ключа 76 поступает с выхода масштабирующего блока 57. На управляющие входы ключа 76 поступают сигналы Р»(t+ 7p„) и »,(t+ <» рz ключа 76, можно записать 11 1167631 12 ((л» Ри1+(2 ъй рч) »pi <+ "р ) = 2 "»(."(1 18+" р )- "pu)l 2 < „и Р,(«"pu) 0 M (((hM) E (h < "pu) 0> ц«" (. ((.I) 2 « "Рч1 6 (1 « рм)) П И ) 6 (6+ьри)I 6 1 (,4ир Ð !4lt,+:р.)-< «» р.) 2 а-„ " и Е,(.-.р.) P и(и.и1 О,(<.",,„),P „н, „, 8""»р « "р.) P I ".р ("р.)1- с"„" Р (си "Р" тох н и 8„ " s ðtêè",I,(2p.l) пр (KU," (" .((8„"". Сигнал 3 Up (t) через сумматор 1 поступает на вход первого исполнительного органа 2. В блоке 83 задержки сигнал 3 U (с) задерживается на время и „ запаздывания в первом исполнительном органе и на выходе этого блока формируется сигнал 51 Р„,„(). Этот сигС упреждением на время ь „ рассчитывается компромиссная оценка < н и о Ц» (t+ ри), которую необходимо реализовать к моменту (t+ (pu) чтобы удовлетворить требованиям к точности расчета натурно-модельных управ лений и точности моделирования. Для этого в сумматоре 74 суммируется сиг нал $ U»p, (t+ « u) с выхода ключа 71 с сигналом и U„ (t+ ри), поступающим 20 с выхода ключа 76 через масштабирующий блок 70, где он умножается на т.н. коэффициент компромисса 3(ОЬВ 1). В результате на выходе сумматора 74 формируется сигнал 25 е „", ",.) =8 .",, ъ) Р о"„„ р.) л С упреждением на время и и Ьормируется расчетное значе (ие 3 Ц "(,„„(+с )3p Для этого сигнал SU (t+ 2ри) с выхода сумматора 74 подается на входы блока 78 определения модуля и блока 77 определения знака и на первый . вход переключателя 85. Сигнал с выхо35 . да блока 77 определения знака поступает на вход блока 86 умножения, на другой вход Kîòoðoão поступает сигнал о допустимой величине пробного воздействия с выхода источника 79 постоян- 40 ного сигнала. Сигнал произведения ((,„ signt о U» »(t+7pu)) с выхода блока 86 умножения поступает на второй вход переключателя 85. В блоке 82 сравнения сигнал /SU»p (t+ upu)/ с вы- 45 хода блока 78 определения модуля На выходе блока 81 моделирования первого исполнительного органа форми-, руется сигнал пробного воздействия EU (t) в масштабе управляющего сигн P нала первого исполнительного органа о max сравнения с сигналом о и с выхода источника 79 постоянного сигнала. Полученный сигнал разности с выхода блока 82 сравнения поступает на управляющий вход переключателя 82. При Выполнении условия /ЕЦ»р (t+ l ри)/45и выход переключателя 85 соединяется с его первым входом и на его выходе формируется сигнал и li» (t+ 3 ." sign )9 U"Äp (t+ 84 поступает на входы блока 81 моделирования первого исполнительного органа и на вход блока 83 задержки. На управляющий вход ключа 84 поступает сигнал с первого выхода наборного поля 167 управления о режиме формирования натурных данных. В соответствии с этим сигналом ключ 84 замыкается только тогда, когда с выходов блока формирования натурных данных оперативно поступают натурные сигналы. В противном случае второй ключ размыкается, так как пробные воздействия вносить нельзя. Таким образом, на выходе ключа 84 формируется сигнал о расчетной величине н л 5Up®,ц (t+ ири), которая будет равна нулю, если натурные сигналы с выхода блока формирования натурных данных поступают через блоки памяти (ключ 84 разомкнут). Ксли ключ 84 замкнут, то на его выходе формируется сигнал - 13 1167631 нал поступает на вход регистратора 166. км Формирование сигнала 0 (С) натурно-модельного управления осуществляется следующим образом. 5 «м л Сигнал U (t+ < 1x,) с выхода блоха 31 задания поступает на переключатель 39, на другой вход которого поступает сигнал U,(t+ <р ) с выхокр л 1О да блока 30 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа. На управляющий вход переключателя 39 поступает сигнал с пятого выхода наборного поля 167. По этому 15 сигналу выход переключателя 39 соединяется с его первым входом, если задается условие H (t)=U"I (t), пода )й вая на вход блока 49 задержки сигнал U"Р(t+ срц). В пРотивном слУчае 20 выход переключателя 39 соединяется со вторым его входом и на вход блока 49 задержки поступает сигнал ММ и (+ р„). В блоке 49 задержки сигнал задерживается на время, „ . В 25 результате на его выходе формирует«М ся сигнал V (г.), поступающий на вход блока 50 сравнения, где на не го вычитается сигнал U"(t), поступающий с выхода переключателя 21. к Одновременно сигнал U (t) поступает на входы сумматора 72 и блока 80 г «м сравнения. Сигнал разности pV (t) н — U (t)) с выхода блока 50 сравнения через блок 55 определения знака и блок 67 умножения поступает на 35 . другой вход сумматора 72. Одновременно сигнал t U (t) — U (t)) через блок 54 определения модуля поступает на вход блока 63 сравнения, где он сравнивается с сигналом Ь и,, " поступающим с выхода переключате- ля 45. Сигнал 4 ц поступает одноврегпа х менно на второй вход блока 67 умножения. В результате с выхода блока 67 умножения на вход сумматора 72 15 поступает сигналЬ я рп(ц. () U"(t)), а с выхода сумматора 72 на второй вход переключателя 75 поступает сигнал Гu" (t)+4 ° sign (U ™()— V (t)j . На первый вход переключателя 75 приходит сигнал U (t) с вы«Ч хода блока 49 задержки. На управляющий вход переключателя 75 поступает сигнал с выхода блока 63 сравнения, поступающий одновременно на вход блока. индикации. При выполнении УсловиЯ /U«м (t)-U" (t) <4 и выход переключателя 75 соединяется с его первым входом и на его выходе формируется сигнал U (t)=U (t). В про1 тнвном случае выход переключателя 75 соединяется с его вторым входом и на его выходе формируется сигнал U""(t)= *11"(t)+4 » sign)U" (t)-U"(t)j, удовлетворяющий ограничению /U (t) U"(t)/ 4 . В этом случае сигнал с выхода блока 63 сравнения, поступающий на вход блока 5 индикации, включает одно иэ сигнальных табло, .информирующих о недопустимо большом расхождении между U (t) и U (t). нм Сигнал V () поступает в блок моделирования на входы блоков 119, 128, 132 и 153 сравнения. Одновременно сигнал U (t) поступает на вход ре; гистратора 166. В блоке 80 сравнения иэ сигнала V (t), поступающего с вык 4 хода переключателя 75, вычитается сигнал U» (t) . Сигнал о полученной разности 0 U (t) поступает в блок форк мирования натурно-модельного выхода на вход блока 147 моделирования канала регулирования. В блоке формирования натурно-Модельного внешнего воздействия решаются следующие задачи. Формирование сигнала 5 я (t) подаР 1 ваемого на вход второго исполнительного органа 3. При определении текущего значения Н «м 4Ир() учитываются: сигнал И (+ ьр„) о желаемой величИне, поступающий с выхода блока 88 задания с упреждением на время "(w запаздывания при реализации во втором исполнительном органе", сигнал И (t) о текущем значен нии, поступающий с выхода переключателя 22; сигнал 4 " ограничения поси 1 тупающий с выхода переключателя 96; сигналй ограничения, поступающий с ma» с выхода источника 89 постоянного сигнала. В качестве4 „ выбирается миниmar мальное из двух ограничений: 4 ФО» сигнал, о котором поступает с выхода источника 91 постоянного сигнала; ma» 4 „ сигнал, о котором поступает с выхода источника 90 постоянного сиг Я Л Х нала. Формирование 4 «« осуществляется следующим образом. В. блоке 93 сравнения из сигнала4 вычитается тра» сигнал 4 и сигнал о полученной »»н разности поступает на управляющий вход переключателя 96, на первый вход которого поступает сигнал 4 щд» Щ а на второй — сигналЬ к . Если щк 67631 )16 поступающий с выхода источника 89 постоянного сигнала, сравнивается с сигналом с выхода блока 109 определения модуля. Полученный сигнал разности поступает на управляющий вход переключателя 114. Если выполняется условие ((д "(Д „)-Щ t(ttt g-ь Расчет величины сигнала 3 И"() осуществляется следующим образом, С выхода блока 102 сравнения на вход экстраполятора 99 постулает сигнал W" (). В экстраполяторе этот сигнал экстраполируется на время п ь ),, запаздывания второго исполнительного органа. Сигнал W < (t+ ®) с НР и выхода экстраполятора поступает на вход блока 95 сравнения, где сравнивается с сигналом W (t+ < щ), he% п поступающим с выхода блока 8 задания, Полученный сигнал разности У (t+ (r. pw) -W P (t+ i +)j п-"п- г на вход блока !00 определения знака, на вход блока 104 определения моду,пя на вход блока 106 сравнения. Сиг,1 ; нал sign(W™(t+()-W"Ð (t+t, „) с вы- хода блока 100 ойределения знака поступает на вход блока !03 умножения, где умножается на сигнал,„ ,РОХ поступающий на другой вход блока 103 умножения с выхода переключателя 96. Сигнал, равный произведению Ь w s gn(W (+ Р ) -W "((+ РР)j тупает на вход блока 106 сравнения, гд-. вычитается из сигнала (W (t+ +Jocu)-14 (+ "pw)) . Полученный сигнал 40 +и НP разности -поступает на первый вход . переключателя 114, а также через блок 109 определения модуля на вход блока 111 сравнения. Сигнал с выхода блока 104 определения моду- 45 ля поступает на вход блока 107 сравнения, где сравнивается с сигналом ),„, поступающим с выхода nepemqx ключателя 96 . Сигнал3 " с выхода ис% точника 89 постоянного сигнала пос- 50 тупает на вход блока 113 умножения, на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 100 определения знака. Полученный сигнал 8 sЦ;п(У (t+с ),)-И (С+с ) )) с 55 вйхода блока 113 умножения йоступа- . ет на второй вход переключателя 114. В блоке 111 сравнения сигнал 3 w выход переключателя 114 соединяется 15 с его первым входом и иэ его выхода формируется сигнал, равный разности (tg "(tà,„)-à "l(t+ >„))-t " ° ,,s gn(w™(6 блуд w (1 рщ)) В противном случае выход переклю-. чателя 114 соединяется с его вторым входом и на его выходе формируется сигнал3щ " sign(W""(t+ tpw)-W"" (t+ cpw). Сигнал с выхода переключателя 114 поступает на вход ключа 115, на управляющий вход которого поступает сигнал с выхода блока 107 сравнения. Ключ 115 замыкается только.при выполнении условия. 15 .11 то выход переключателя . тс 93 соединяется с его вторым входом и на его выходе формируется сигнал — В противном случае выход переключателя 96 соединяется с его первым входом и на его выходе формиms< tttax руется сигнал Ь ® = &,„н. Таким образом сигнал на выходе переключатеУ I,i ля 96 всегда равен trnax (тах так) р 1 «)И " ((™(tea )-g ("" ))! В противном случае ключ 115 разомкнут, так как отпадает необхо" димость нанесения пробного воздействия, Сигнал с выхода ключа 115 пос" тупает на вход ключа 116, на первый управляющий вход которого поступает сигнал с первого выхода наборного поля 167 управления о режиме формирования натурных данных. На второй управляющий вход ключа 116 поступает ,сигнал с четвертого выхода наборного ,поля 167, подаваемый с одного иэ ключей пульта, если необходимо обеспечить выполнение условия W (t)= ФФ 8Р =W (t) Если натурные сигналы поступают с блоков, блока формирования натурных данных или необходимо выполнять условие W (С)=Ы"P(t), ключ 116 разомкнут, так как нет необходимости в нанесении пробных воздействий. В остальных случаях ключ 116 замкнут и на его выходе формируется Ц п сигнал 8Wttqett(t+t pw) на момент времеп ни (t+t pw) в соответствии с правипом 1167631 18 где (7 выражение tW (t+ñi,pz) - И"Г 1t+r, )j Сигнал ОИ „,„(t+ ipse) с выхода ключа 116 поступает на вход блока 117 моделирования второго исполнительного органа и на вход блока 118 задержки. На выходе блока 117 моделирования второго исполнительного органа формируется сигнал, подаваемый на вход второго исполнительного органа 3 1О 15 ) 1 Ж а 1)скч " ®)) В блоке 118 задержки сигнал Н и 3 Wpqgq(t+ i pl+) задерживается на время п О) запаздывания во втором исполнительном органе и на его выходе формируется сигнал о расчетнои величине gW g,q(t) 3ToT сигнал поступает на вход регистратора 166 и на вход бло- ЗО ка 102 сравнения, где он вычитается из сигнала W (t), поступающего с вын хода переключателя 22. В результате на выходе блока 102 сравнения форми.руется сигнал с 35 % (М = M Я 11 1расн Ф поступающий на вход экстраполятора 99. Формирование- сигнала W (t) осунм ществляется следующим образом. 1О ММ л Сигнал W (t+ p ) с выхода задатчика 88 поступает через блок 92 задержки, где задерживается на вреи мя Р)„,, на второй вход переключате ля 87, на первый вход которого поступает сигнал W (t) с выхода перен ключателя 22. На управляющий вход переключателя 87 поступает сигнал с четвертого выхода наборного поля 167 управления. Если ставится условие W" (г) =W"P(t) путем установки одно«м го из ключей на наборном поле 167 в соответствующее положение, выход переключателя 87 соединяется с его первым входом и на его выходе форми- 5 руется сигнал M (t)=W (t). В про+М тивном случае выход переключателя 87 соединяется с его вторым входом и на его выход поступает сигнал W (t) с выхода блока 92 задержки. +М Сигнал W (г.) с выхода переключате%М ля 87 подается на вход блока 94 сравнения и на второй вход переклюн чателя 110. Сигнал W () с выхода переключателя 22 поступает на другой вход блока 94 сравнения, на вход сумматора 108 и на вход блока 112 сравнения. На выходе блока 9а сравнения формируется сигнал разности PW (t)-W"(t)J, поступающий на входы блока 97 определения. модуля и блока 98 определения знака. Сигнал с выхода блока 98 определения знака поступает на вход блока 105 умножения, где умножается на сигнал е 6 „", поступающий с выхода переключателя 96. Сигнал произведения 6 . з g(W™ (С)-Ин(t)j с выхода блока 105 умножения поступает на другой вход сумматора 108, на выходе которого формируется сигнал t) (t)+l! " si).n(fl " (t)-1J (t)j, пос-" тупающий на первый вход переключателя 110. Сигнал с выхода блока. 97 определения модуля поступает на вход блока 101 сравнения, где сравнивается с сигналом ЬюО"ó, поступающим на другой вход этого блока с выхода переключателя 96. Сигнал с выхода блока 101 сравнения поступает на управляющий вход переключателя 110 и на вход блока 5 индикации управления. При выполнении условия / PW (t)-И (t)) /аЬ „ выход переключателя 110 соединяется с его вторым входом и на его выходе формируется сигнал W (t)=W™(t). В противном случае выход переключателя соединяется с его первым входом и на его выходе формируется сигнал W ()=И (с)+ н@ н + ) ) " ° signfW™(Т)-M (Л, ОдновреW менно сигнал, поступающий на вход блока 5 индикации, включает одно из сигнальных табло, информирующих о недопустимо большом расхождении W (t) и W™ (t) . Сигнал W (t) пос тупает на третий вход регулятора 125 и на вход первого масштабирующего блока 140 блока моделирования, на вход регистратора 166 и на вход блока 112 сравнения, на выходе которого формируется сигнал Этот сигнал поступает в блок формирования натурно-модельного выхода Ф 1167631 20 на вход блока 148 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия. В блоке оценивания натурного неконтролируемого внешнего воздействия расчетным путем оценивается возмущение e " (t) . С этой целью из изменений сигнала У (t) расчетным путем исключаются изменения, обусловленные изменениями величин U"(t) и W ""(t) по от.10 ношению к базовым значениям V (t) и «н .W (г.). Расчет осуществляется следую%Н щим образом. В блоке 155 сравнения из сигнала ; U"(t), поступающего с выхода второго 15 переключателя 21, вычитается сигнал U" "(t),. поступающий с выхода переключателя 23.. Полученный сигнал разности поступает на вход блока 159 модели канала регулирования и на вход блока 160 определения модуля. Сигнал с -выхода блока 160 определения модуля поступает на вход блока 164 сравнения, где сравнивается с сигналом Ь цм, поступающим с выхода источни- 25 та ка 161 постоянного сигнала. При невыполнении условия /V"()-U""(t)/(Ü,„ с выхода блока 164 сравнения на вход блока 5 индикации поступает сигнал, включающий табло, информирующее о нарушении условия работоспособности блока 159 моделирования канала регулирования. Сигнал с выхода блока 159.ìîäåëèðîâàíèÿ канала регулирования подается на вход блока 165 сравнения. В блоке 154 сравнения из сигнала W"(t), поступающего с выхода переключателя 22, вычитается сигнал У (С), поступающий с выхода пере- 40 ключателя 24. Полученный сигнал разности поступает на вход блока 156 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия и на вход блока 157 определения мо- 45 дуля. Сигнал с выхода блока 157 определения модуля поступает на вход блока 163 сравнения, где сравнивается с сигналом Ь,, поступающим с ваХ выхода источника 158 постоянного 50 сигнала, При невыполнении условия /Ы (t)-W""(t)/(Ü "„ с выхода блока 163 сравнения на вход блока 5 ин. дикации поступает сигнал, включающий табло, информирующее о наруше- 55 нии условия работоспособности блоФ ка 156 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия. Сигнал с выхода блока 156 моделирования канала преобразования внешнего воздействия поступает на вход блока 162 сравнения. В блоке 153 сравнения из сигнала У (t) поступающего с выхода перен ключателя 26, вычитается сигнал У (t), поступающий с выхода переключателя 25. Полученный сигнал разности поступает на другой вход блока 162 сравнения, где из него вычитается сигнал с выхода блока 156 моделирования канала преобразования внешнего воздействия. Сигнал с выхода блока 162 сравнения поступает на вход блока 165 сравнения, где из него вычитается сигнал с выхода блока 159 моделирования канала регулирования. В результате на выходе блока 165 сравнения формируется сигнал оценки натурного приведенного к выходу неконтролируемого возмущения, определяемый по выражению В блоке расчета натурно-модельного выхода осуществляется расчет У (t) соответствующего Ы" (С), н U (t) и желаемому значению приведенного возмущения. Расчет осуществляется следующим образом. На вход сумматора 152 поступает с выхода переключателя 26 сигнал У" (t) . Сигнал 6Ц" (t) с выхода блока 80 сравнения поступает на вход блока 147 моделирования канала peryлирования, выход которого соединен с другим входом сумматора 152. Сигнал ОУ (t) с выхода блока 112 сравнения поступает на вход блока 148 моделирования канала преобразования контролируемого внешнего воздействия, выход которого соединен с другим входом сумматора 152. Сигнал 9 " "(t) м с выхода блока 149 задания поступает на первый вход блока 150 сравнения, где из него вычитается сигнал (t). Сигнал о полученной разности поступает на вход ключа 151, на управляющий вход которого подается сиг: нал с третьего выхода наборного поля 167 управления. Если необходимо реализовать условие 1 (t)=3 (t), это условие задается путем установки одного из ключей на наборном поле 167 в соответствующее положение. 1167631 При этом на управляющий вход ключа 151 с третьего выхода наборного поля 167 поступает сигнал, в соответст-вии с которым этот ключ. размыкается. Сигнал с выхода ключа 151 поступает на один из входов сумматора 152. В результате этого на выходе сумматора 152 формируется сигнал У (t), описываемый выражением l0 Этот сигнал поступает на входы блоков 121 и 134 сравнения блока моделирования. Одновременно сигнал йМ Ь (t) поступает на вход регистратора 166. Блок моделирования работает следующим образом. 2О В первом модельном контуре регулирования исследуемый регулятор 126 вырабатывает управляющий сигнал как реакцию на модельный сигнал задания У (t) на выходную переменную м объекта управления, поступающий с выхода блока 127 задания в модельном контуре, и на выходной сигнал У,(t) первого модельного контура, и поступающего на первый вход регулятора с выхода блока 121 сравнения, а также как реакцию на изменения сигнала о натурно-модельном контроли- и/й руемом внешнем воздействии W" (t), поступающего на третий вход регуля- 35 тора из блока формирования натурномодельного контролируемого внешнего воздействия. Сигнал с выхода регулятора 125 через магнитный усилитель 124 подается на электродвига- О тель 123, выходной сигнал которого связан с преобразователем 122 угла в напряжение. На выходе последнего формируется сигнал U<(t) управляющего воздействия в первом модельном контуре, поступающий на вход блока 119 сравнения,.где вычитается из поступающего на другой вход этого блока сигнала натурно †модельного управления И (й). Сигнал о НМ полученной разности поступает через блок 120 модели канала регулирова— ния на вход блока 121 сравнения, где он вычитается из сигнала У™ (t) о натурно-модельном выходе, поступающего из блока формирования натурно-модельного выхода. В результате на выходе блока l21 сравнения формируется сигнал модельного выхода У (t) первого модельного конн тура регулирования. Одновременно сигнал с выхода регулятора l25 поступает на вход блока 126 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа, на выходе которого формируети ся сигнал U, (t+ < p„) прогнозируемого на время,(запаздывания в первом исполнительном органе) значения модельного управляющего воздействия первого модельного контура. Этот сигнал поступает в блок формирования натурно-модельного управления и на вход блока 142 сравнения. В блоке 128 сравнения из сигна- ла U" t) вычитается сигнал U,(t) . нм Yl Сигнал о полученной разности через блок 129 определения модуля поступает на вход блока 131 сравнения, где сравнивается с сигналом Ь „<, посммл тупающим с выхода источника 130 постоянного сигнала. Если выполняется условие с выхода блока l31 сравнения на вход блока 5 индикации поступает сигнал, в соответствии с которым включается световое табло, инфор— мирующее, что нарушено условие работоспособности блока 120 моделирования канала регулирования. Сигнал U (t) поступает на вход блока 135 Ц сравнения и на вход регистратора 166. Сигнал У (t) поступает на вход блоИ ка 141 сравнения и на вход регистратора 166. Процесс моделирования в первом модельном контуре можно описать выражением r 1 м() g HN (g) (p (() нм(ц ) ч Во втором модельном контуре управления регулятор 125, магнитный пускатель 124, электродвигатель 123 и преобразователь 132 угла в напряжение заменены моделью управляющего блока, состоящей из модели регулятора в приращениях, содержащей сумматор l38, инерционное звено первого порядка 139 и масштабирующий блок 140, блок 137 модели без запаздывания первого исполнительного органа и блок 136 зял держки на время с ц запаздывания ц первом исполнительном органе. Работа второго модельного контура осуществляется следующим образом, 24 Сигнал с выхода блока 137 моделирования беэ запаздывания первого исполнительного органа в блоке 142 сравнения вычитается из сигнала с выхода блока 126 моделирования без запаздывания первого исполнительного органа. На выходе блока 142 сравнен n ния формируется сигнал li (t+ рч }, поступающий в блок формирования натурно-модельного управления. м Сигнал u,(t) поступает на вход блока 143 сравнения и на вход регистратора 166. Сигнал У,(t) также поси тупает на вход регистратора 166. В блоке 143 сравнения из сигнала u (t) вычитается сигнал И,(й). Сигим я нал о полученной разности через блок 144 определения модуля поступает на вход блока 146 сравнения, во где сравнивается с сигналом Л „„ поступающим с выхода источника 145 постоянного сигнала. Если выполняется условие нм@ м 1, с выхода блока 146 сравнения на вход блока 5 индикации поступает сигнал, включающий световое табло, информирующее, что нарушено условие работоспособности блока 133- моделирования канала регулирования. 23 1167631 .н Из сигнала У, (t) о выходе второго модельного контура в блоке 141 сравнения вычитается сигнал У, (t), посм тупающий с выхода блока 121 сравнения. Сигнал с выхода блока 141 сравнения идет через инерционное звено 139 первого порядка на первый вход сумматора 138, на второй вход которого через масштабирующий блок 140 пос.тупает сигнал W""(t). В результате, 10 на выходе сумматора 138 имеем сигнал корректировки управляющего сигнала регулятора 125. Этот сигнал поступает на вход блока 137 моделирования без запаздывания первого исполнитель-15 ного органа, из выхода которого форМ и мируется сигнал дц. (t+ арц) прогнозируемой на время ср„ корректировки первого модельного управляющего воздействия, поступающий на вход блока 2б 136 задержки. Сигнал с выхода блока 136 задержки Щ (t) поступает на вход м блока 135 сравнения, где вычитается м из сигнала li1(t). В результате на выходе блока 135 сравнения формиру- 25 м ется сигнал управления u, (t) второго модельного контура, который в блоке ! 132 сравнения вычитается .иэ сигнала У" (). Полученная разность через 1блок 133 моделирований канала регу- Зо лирования поступает на вход блока 134 сравнения, где вычитается иэ сигнала У (t). В результате на выем ходе блока 134 сравнения формируетН ся сигнал У (й) выхода второго модельного контура. Процесс моделирования во втором модельном контуре можно описать выражением 1167631
