Адаптивная система управления для объектов с запаздыванием

 

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления с переменной структурой и может быть использовано для автоматизации нестационарных технологических процессов с изменяющимся запаздыванием, в частности для автоматизации управления тепловыми процессами энергоблоков. Цель изобретения,- повьппение быстроХос действия и динамической точности в широком диапазоне изменения характеристик объекта. Адаптивная система управления для объектов с запаздыванием содержит задатчик 1, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, объект 5, первый упредитель 6, модель 7 с регулируемым запаздыванием , второй упредитель 8, блок 9 подстройки коэффициентов, блок 10 подстройки запаздывания, дифференциатор 11, переключатель 12 структуры, нормально открытый 13 и нормально закрытый 14 контакты переключателя структуры, блок 15 подст- .ройки эквивалентной постоянной времени , блок 16 управления, датчик 17 нагрузки, датчик 18 расхода топлива. Цель изобретения достигается за счет введения блока 15 подстройки эквивалентной постоянной времени. 6 ил. (Л со | | 4 tflUSj

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1310774 (5))4 G 05 В )3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:, ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3941303/24-24 (22) 06.08.85 (46) 15.05.87. Бюл. 1 - 18 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.А. Москаленко, P.È, Фурунжиев, А.Т. Кулаков и Е.А. Воблов (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1191884, кл. G 05 В 13/02, 1984. (54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления с переменной структурой и может быть использовано для автоматизации нестационарных технологических процессов с изменяющимся запаздыванием, в частности для автоматизации управления тепловыми процессами энергоблоков.

Цель изобретения — повышение быстроХос действия и динамической точности в широком диапазоне изменения характеристик объекта. Адаптивная система управления для объектов с запаздыванием содержит задатчик 1, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, объект 5, первый упредитель 6, модель 7 с регулируемым запаздыванием, второй упредитель 8, блок 9 подстройки коэффициентов, блок 10 подстройки запаздывания, дифференциатор 11, переключатель 12 структуры, нормально открытый 13 и нормально закрытый 14 контакты переключателя структуры, блок 15 подстройки эквивалентной постоянной времени, блок 16 управления, датчик 17 нагрузки, датчик 18 расхода топлива.

Цель изобретения достигается за счет введения блока 15 подстройки эквивалентной постоянной времени. б ил.

1 !3!077

Изобретение относится к самонастраивающимся системам управления с переменной структурой и может быть ,использовано для автоматизации нестационарных технологических процессов с изменяющимся запаздыванием, в частности для автоматизации управления тепловыми процессами энергоблоков.

Цель изобретения — повышение быст- 10 родействия и динамической точности в широком диапазоне изменения характеристик объекта.

На фиг. 1 изображена структурная схема адаптивной системы управления для объектов с запаздыванием; на фиг. 2 — структурная схема блока под— стройки эквивалентной постоянной времени; на фиг. 3. и 4 — структурные схемы соответственно блока подстройки запаздывания и блока подстройки коэффициентов; на фиг. 5 и 6 — функциональные схемы соответственно переключателя структуры и блока управ25 ления оператора.

На фиг. 1 обозначены задатчик 1, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, объект 5, первый упредитель 6, модель 7 с регулируемым запаздыванием, второй упредитель 8, блок 9 подстройки коэффициентов, блок 10 подстройки запаздывания, дифференциатор 11, переключатель 12 структуры, нормально открытый 13 и нормально закрытый 14 кон- 35 . такты переключателя структуры, блок 15 подстройки эквивалентной постоянной времени, блок 16 управления, датчик 17 нагрузки и датчик 18 расхода топлива. 40

Блок подстройки эквивалентной постоянной времени (фиг. 2) содержит первый 19 и второй 20 сумматоры, задатчик 21 калиброванного скачка, первый блок 22 деления, первый блок 23 умножения, регистр 24, первый цифроаналоговый преобразователь 25, задатчик 26 кода, а также первый 27, второй 28 и третий 29 элементы И.

Блок подстройки запаздывания (фиг. 3) 50 включает первый усилитель 30, первый триггер 31, второй усилитель 32, второй триггер 33, первый дешифратор 34, счетчик 35, задатчик 36 запаздывания, управляемый генератор 37 опорной частоты и блок 38 управления блока подстройки запаздывания.

4 2

Блок подстройки коэффициентов (фиг, 4) образуют аналого-цифровой преобразователь 39, второй блок 40 деления, второй блок 41 умножения, задатчик 42 коэффициентов, второй pe— гистр 43, второй цифроаналоговый преобразователь 44, задатчик 45 коэффициента подстройки коэффициента деления регулятора, третий регистр 46, третий цифроаналоговый преобразователь 47 и элемент 48 совпадения.

Переключатель структуры (фиг. 5) содержит триггер 49 внешних возмущений, третий усилитель 50, герконовое реле 51, первый формирователь 52, первый инвертирующий усилитель 53, второй формирователь 54, первый элемент ИЛИ 55, первый элемент НЕ 56, второй элемент ИЛИ 57, триггер 58 внутренних возмущений, второй инвертирующий усилитель 59, первый компаратор 60, второй компаратор 61, третий элемент ИЛИ 62, второй элемент

НЕ 63, четвертый элемент ИЛИ 64 и делитель 65 напряжения.

На фиг. 6 обозначены блок 66 индикации, первый тумблер 67, переменный резистор 68, первый 69, второй 70 и третий 71 элементы задержки, третий 72 и четвертый 73 элементы НЕ, второй тумблер 74, первая кнопка 75, триггер 76 управления, второй дешифратор 77, четвертый 78, пятый 79, шестой 80, седьмой 81, восьмой 82, девятый 83. и десятый 84 элементы И, первый 85, второй 86, третий 87 и четвертый 88 счетчики управления,вторая кнопка 89, генератор 90 импульсов, а также пятый 91 шестой 92, седьмой 93, восьмой 94 и девятый 95 элементы ИЛИ.

Построение адаптивной системы управления для объектов с запаздыванием основано на принципе упреждения запаздывания и компенсации инерционности.при адаптивной подстройке времени запаздывания модели с регулируемым запаздыванием, коэффициентов усиления упредителей и регулятора, а также эквивалентных постоянных времени упредителей и времени изодрома регулятора с переключением структуры упредителей в зависимости от вида возмущений.

Объекты с запаздыванием, например теплоэнергетические, могут быть аппроксимированы следующей передаточной функцией:

1310774 о Кое

W (ToP+1)(боР+1 ) ТэР+1 рг

= W,е (1) где Ко, То,бо» Т, — коэффициент усиления, большая и меньшая постоянные,. времени, эквивалентная постоянная времени объекта 5;10 г — время запаздывания объекта; — передаточная функ+

0 ция объекта 5 без

То То + о

Исходя из структурной схемы системы (фиг. 1) можно записать изображения сигналов в следующем виде:

Х Хо KpWo

Хос„= Х„„= Хрыу„,е

Хоо Коо2 Хр1 1ул2ч . (2) (3) (4) где Х вЂ” задание.

Из (1)-(6) следуют условия .упреждения запаздывания и компенсации инерционности о м» (7) .

45 (8) откуда вытекает, что

"о "м> (9) (10)

Т = Т„, (11)

Передаточная функция второго упредителя в общем случае может быть выбрана в виде

К„(ТЭ1Р+1)

W (12)

ТмР + 1 где Т и T — эквивалентные постоянЭ ные времени эталонного

Хос = Хо 2 ХрЪКулД» (5) где 1»1ул и И л — соответственно пе25

1 У2. редаточные функции первого 6 и второ-, го 8 упредителей; м — величина времени запаздывания модели 7;

Q — - переключательная функция, которая принимает два значения:

35 ах, Q= 1 если Й2 = Оили = О

» 2 Д ,1Х (6)

Q = 1, если f2 ф О или ф О, де процесса и упредителя соответственно. э

При T, = О, что соответствует скачку, имеем к

W (13) ул2 э

»

Т„Р+ 1 э э а при Т .= Тэ ул Км .м (14)

Выражения (13) и (14) являются крайними случаями, причем условие (13) с учетом (7) и (8) приводит к Wу„=

""2

= W è в этом случае устраняется необходимость переключения структуры.

Выражение (14) соответствует случаю Му 11ул, что требует переключе2 ния структуры упредителей, но приводит к наилучшей отработке внутренних возмущений, а передаточная функция

Ф вида Мул„= Wo — к наилучшей отработке внешних возмущений.

При Мул Км Ко переходный про цесс системы протекает без перерегулирования и при достаточно большом коэффициенте усиления регуэ ятора (15) Это условие свидетельствует, что при 1 ул = Ko предельнои переходной характеристикой замкнутой системы является переходная характеристика инерционного объекта при подаче на него соответствующего калиброванного скачка, и позволяет определить Т о в

Э замутой системе при Ыул2 = Ко °

В основу адаптивной подстройки основных параметров системы положен принцип самонастройки по прогнозируемым моделям, причем в первоначальный момент работы прогнозируемые значения параметров равны исходным значениям, установленным оператором, а в последующие циклы — значениям параметров, полученным в предыдущие циклы адаптации. Адаптация эквивалентной постоянной времени моделей производится по формуле

Т (t ) = Т .(t ) ††-- (16) э . э То (t1)

М 1 м 1> Т ()

Адаптация времени- запаздывания производится по формуле

".ì„(t ) = Гм(й. 1) Ф Л ь. (t ) = ф(t )» (17)

О»» где t и и .„- текущий и предыдущий циклы адаптации, при

j = 1 имеет место первоначальный цикл адаптации, при котором

1310774

f5

25 иСХ

7л(t)1) =тм 1

К =l".(t;) - „(t„-)l

Адаптация коэффициентов усиления осуществляется непрерывно с частотой квантования входных аналоговых сигналов с выхода объекта (Хо) и полной модели объекта (Х ) по формуле к к к к (т.) = ку„„(т,) = к„„(т;) к

Xg (Tj)

= К (Т ) = К (Т,) — -- — 1 (18)

0 1 M 11 + (Тк) м 1 к 1 где Т = -- — период квантования

1 входных сигналов; к к

Т; и Т, „- текущий и предыдущий циклы адаптации, при

1 имеет место первоначальный цикл адаптации коэффициентов усиления, при котором

К (Т „) = К

Адаптация коэффйциента усиления регулятора осуществляется с помощью коэффициента подстройки коэффициента усиления регулятора Ы ло формуле о (Т ) = I (Т. ) †---- (19) хм(т; ) o(Т, ) причем при 1 = 1 dp(T„) = иск.

При выполнении условий (7) и (8) имеет место компенсация инерционности и упреждения запаздывания. При этом сигнал с второго упредителя является по существу предсказанием значения выходного сигнала Х на временном интервале ьо. Он информирует регулятор о влиянии оказанного им управляющего воздействия на регулируемую переменную. Поэтому регулятор не вызывает перерегулирование при заданном значении сигнала рассогласования.

Обратная связь по регулируемой пе-! ременной необходима для того, чтобы чувствовать влияние возмущений, действующих на объект. Наличие обратной связи Х обусловливает необходимость включения сигнала обратной связи Х = — Хд для предотвращения двухкратной

1 реакции регулятора на собственно регулирующее воздействие (с выхода упредителя) и на обратную связь Хоочерез время т о.

Таким образом, если условия (7) и (8) выполняются, то структурная схема системы (фиг. 1) может быть преобразована в схему, в которой запаздывание выносится за контур регу30

55 лирования, Это позволяет выбрать передаточную функцию регулятора так, как если бы процесс не имел запаздывания.

Фактически реакция замкнутой системы Х является в этом случае задержанной версией реакции системы без запаздывания. Система при этом способна работать с максимальной скоростью и имеет лучшую реакцию.

Дополнительное введение адаптивной подстройки эквивалентной постоянной времени модели системы (первого 6 и второго 8 упредителей) и времени изодрома наряду с адаптивной подстройкой времени запаздывания и. коэффициентов усиления позволяет сохранять первоначально заданное быст— родействие системы в любом диапазоне изменения Ка ьо H то

Переключение структуры упредителей позволяет, как и в прототипе, повысить точность при отработке как внутренних,, так и внешних возмуще ний.

Адаптивная система управления для объектов с запаздыванием работает следующим образом.

В исходном состоянии системой произведена отработка задания Хз, поступающего с задатчика 1, или внутренних возмущений f, или внешних (фиг. 1). Регулируемая величина

Х находится в допустимой зоне регу— лирования. Ошибки рассогласования Е и регулирования (малы. В блоке 9 подстройки коэффициентов хранятся коды усиления упредителей 6 и 8- (при первоначальном включении — прогнозируемые значения К = Кцц„, а после адаптивной подстройки — К уп = Куд =Ко) уп, уп о и код подстройки коэффициента усиления регулятора 4 (при первоначаль-, ном включении — прогнозируемое значение, например о1ч „ = 1, а после адаптивной подстройки К о ). Переклю— чатель 12 находится в исходном состоянии, его контакты 13 и 14 — в положении, показанном на фиг. 1. В установившемся состоянии триггеры 49 и 58 переключателя 12 находятся в единичном состоянии (фиг. 5). В блоке 10 хранится код запаздывания: при первоначальном включении системы— прогнозируемое значение, а после адаптивной подстройки Г = 7о . Мо,цель 7 настроена.

1310774

Продолжение таблицы

) ) ) ! 2 3

"Разрешение генерации 35"

"Запрет генерации

35"

4 1

Исходный "Сброс"

"Адаптация запаздывания"

1 0

"Запрет генерации

35"

В работе системы можно выделить три основных режима: адаптации, отработки внутренних возмущений и отработки внешних возмущений (или задания).

Режим адаптации осуществляется при установившемся состоянии системы путем подачи калиброванного скачка с помощью тумблера 67 (фиг. 6) либо при изменении задания с задатчика 1 (фиг. 1).

При этом в блок 10 подстройки запаздывания подается команда "Сброс", включающая его в работу. Сигналы Х и Х появляются на выходах объекта и модели (фиг. 1) соответственно через время запаздывания и 7 . Начало изменения сигналов на выходе объекта 5 и модели (последовательно соединенные блоки 6 и 7) определяется соответственно с помощью усилителей 30 и 32, которые формируют пороговые потенциалы переключения для

25 триггеров 31 и 33 (фиг. 3) практически без задержки. При этом если первым в единичное состояние устанавливается триггер 33, то Т С . В этом случае сигналом с второго выхода дешифратора 34 (см. таблицу) счетчик 35 устанавливается в режим сложения, с управляемого генератора 37 опорной частоты снимается запрет на генерацию и в счетчик 35 заносится дополнительное количество импульсов, пропорциональное разности ь - „ . Генерация управляемого генератора 37 в рассматриваемом случае прекращается, когда триггер 31 также устанавливает- ся в единичное состояние, так как при этом с четвертого выхода дешифратора на него поступает запрещающий сигнал.

2 0 1 ."Сложение 33"—

",Разрешение генерации 35"

3 1 0 "Вычитание 33"—

Во втором случае счетчик 35 устанавливается в режим вычитания сигналом с третьего выхода дешифратора 34, при этом из содержимого счетчика 35 вычитаются импульсы, т.е. реализуется аналогичным образом зависимость 7 — С„.

Установка прогнозируемого (исходного) времени запаздывания в ,ис счетчике 35 производится адатчиком 36 запаздывания. Блок 38 управления блока 10 осуществляет подстройку запаздывания в модели 7.

При адаптации времени запаздывания модели подстройка коэффициентов усиления с помощью блока 9 и подстройка эквивалентной постоянной времени модели с помощью блока 15 запрещены сигналом с второго выхода блока 10 подстройки запаздывания (четвертого выхода дешифратора 34, фиг. 3) .

Этот запрет необходим для устранения неопределенности при делении выходных сигналов Х и Х„ на временном интервале запаздывания. Когда на четвертом выходе дешифратора 34 появляется разрешающий сигнал, запрет снимается.

Сигнал исходного сброса в блок 10 приводит к переключению счетчика 85 блока управления (фиг. 6), при этом в блок 9 подстройки коэффициентов подается второй сигнал, разрешающий совместно с сигналом блока 1О (через схему 48 совпадения на фиг. 4) адаптацию коэффициента усиления. Обязательным условием для адаптации должно быть наличие сигнала "Разрешение" с выхода переключателя 12 структуры на третий вход блока 9 подстройки коэффициентов. Это условие выполняется при отсутствии внешних возмущений, так как с нулевого выхода триггера 48 в режиме адаптации подается

9 13107 разрешающий сигнал. Адаптация коэффициентов осуществляется в циклом Т;, при этом в каждом цикле адаптации преобразуется два сигнала: с выхода объекта 5 (Х) и с выхода модели 7 с 5 регулируемым запаздыванием, выход которой является выходом полной модели (Х ). .Значения Х и Хи при наличии сигнала "Разрешение" на управляющем входе аналого-цифрового преобразова10 теля 39 (фиг. 4) поступают в цифровой форме в блок 40 деления, где находится отношение сигналов Х/Х„, которое передается в блок 41 умножения. Далее в блоке 40 деления определяется ко15 эффициент o(,p путем деления исходного значения crap (или значения предыдущего цикла) на отношение Х/Х, . Новое значение oI (Т; ) передается во второй регистр 46. В блоке 41 аналогич20 ным образом, но путем умножения исиск ходного значения К и (или значения предыдущего цикла ) на отношение Х/Хи определяется коэффициент К„ =- Kp

Новое значение К (Т; ) передается в первый регистр 43. Из первого 43 и второго 46 регистров значения коэффициентов очередного цикла адаптации поступают в цифроаналоговые преобра30 зователи 44 и 47. Первый цифроаналоговый преобразователь 44 (фиг. 4) ,используется для подстройки упредителей 6 и 8. Второй цифроаналоговый преобразователь предназначен для подстройки блока 3 умножения. Для занесения прогнозируемых (исходных) значений коэффициентов используются задатчики 42 и 45.

Второй этап адаптации связан с отключением оператором пробного скач40 ка с помощью тумблера 67 (фиг. 6) при светящихся светодиодах блока 64 индикации. В этом случае в блоке lá управления формируется второй сигнал

"Сброс" в блок 1О подстройки запаздывания, а счетчик 87 управления переключается в состояние, при котором разрешена адаптация эквивалентной постоянной времени модели (упредителей). Однако, как и при адаптации коэффициента усиления, для адаптации эквивалентной постоянной времени необходимо выполнение еще одного условия: окончания процесса адаптации времени запаздывания. При этом блок 1555 (фиг. 2) работает следующим образом.

В первый 19 и второй 20 сумматоры с помощью задатчика 21 занесен код:

74 I0 калиброванного скачка. На первых вхо— дах элементов И 27-29 находится разрешающий сигнал с блока 10 об окончании адаптации времени запаздывания, на вторых входах элементов И вЂ” сигна— лы "I разрешение Т " с третьего выхода счетчика 85 блока 16 управления (фиг. 6). Разрешающие сигналы "1 Разрешение Х" и "2 Разрешение Х ", по— ступая попеременно с выходов элемен— тов И 27 и 28, управляют занесением в первый 19 и второй 20 сумматоры соответственно кодов Х и Х„ с выходных кодовых шин блока 9 подстройки коэффициентов.

Сумматоры 19 и 20 определяют разность величин, причем выходные коды сумматоров 19 и 20 подаются на выходы блока 22 деления с нулевых выходов.

В результате каждого цикла преобразования производятся вычисления с помощью блока 22 деления, блока 23 умножения и регистра 24, но результат вычислений не заносится в регистр 24, так как не является окончательными в каждом цикле двух преобразований Х и Х (в отличие от адаптации коэффициентов усиления). Окончательный результат вычисления фиксируется только по завершении переходного процесса, о чем свидетельствует сигнал "2 Разрешение Т ", поступаю— щий на второй вход элемента И 29 с выхода блока 16 управления. Этот сигнал через элемент И 29 проходит на синхровход регистра 29, осуществляя занесение в него нового значения кода эквивалентной постоянной времени.

Первоначальное (промежуточное) значение Тз " заносится в регистр 24 с помощью эадатчика 26 кода. Выходы регистра 29 управляют цифроаналоговым преобразователем 25, который по трем каналам осуществляет подстройку эквивалентных постоянных времени первого б и второго 8 упредителей и времени изодрома регулятора 4.

По окончании адаптации эквивалентной постоянной времени блок 16 управления устанавливается в 0", что приводит к появлению сигнала "Разрешение К", который разрешает адаптацию только коэффициента усиления.

Это состояние системы является исходным.

В исходном состоянии системой произведена отработка задания, поступа11 13107 ющего с задатчика 1. Регулируемая величина К находится в допустимой зоне регулирования (д) . Ошибки рассогласования F и регулирования E малы.

В блоке 9 подстройки запаздывания хранятся код коэффициентов упредителей 6 и 8 (при первоначальном включении системы прогнозируемое значеИСх ние К = К, после адаптивной под—

74 12 коэффициенту усиления объекта 5, приводит к повышению динамической точности отработки внутренних возмущени ";. Обеспечение работы системы с большим коэффициентом усиления регулятора при адаптивной подстройке эквивалентной постоянной времени упредителей и времени изодрома регулято ра приводит к дополнительному улучшеки коэффициента усиления регулятора для блока 3 умножения (при первоначальном включении прогнозируемое значение Ы „с„= 1, а после адаптивной под15 стройки Ы ). В блоке 10 подстройки запаздывания хранится код запаздыва— ния. Модель 7 с регулируемым запазды-! ванием настроена. В блоке 15 подстройки хранится код эквивалентной постоянной времени (при первоначаль20 ном включении прогнозируемое значеисх ние Т, а после адаптивнои под З= 9 стройки Т = Т,). Упредители 6 и 8 настроены, а время изодрома регулятора T = Т„ = То. Переключатель 12

9 3 структуры находится в исходном состоянии, его контакты 13 и 14 — в положении, показанном на фиг. 1.

При возникновении внутренних воз25 мущений й„ переключатель 12 структуры не изменяет своего состояния. От-. работка f производится по трем кон1 турам регулирования. Второй упредитель 8, нормально закрытый контакт 14 переключателя 12, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения и регулятор 4 представляют первый контур регулирования, являющийся внутренним быстродействующим контуром. При этом через второй упредитель 8 осуществ35

40 ляется упреждение запаздывания объекта 5. Второй контур регулирования первый упредитель 6, модель 7 с регулируемым запаздыванием, сравниваю45 щий элемент 2, блок 3 умножения и регулятор 4 — вырабатывает сигнал компенсации инерционности. Третий контур регулирования является основным и осуществляет регулирование выход— ной величины, которая через отрицательную обратную связь подается на выход системы. Объект 5, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения и регулятор 4 образуют третий контур ре50

55 гулирования.

Наличие в первом быстродействующем контуре регулирования упредителя 8 с передаточной функцией, равной стройки К„ = К, = К,) и код подстрой- 10 нию переднего фронта выходного сигнала.

В случае внешних возмущений f (на2 пример, при изменении нагрузки) с помощью дифференциатора 11 переключатель 12 изменяет состояние контактов 13 и 14 ик четвертому входу сравнивающего элемента 2 подключается более инерционный упредитель 6 с передаточной функцией, равной передаточной функции объекта 5 без запаздывания. В этом случае на выходной сигнал Х накладывается сигнал f кото2 рый получается при воздействии сигнала Хо 2 со стороны сравнивающего элемента 2, на выходе которого появляется рассогласование Е.

При этом благодаря более высокому коэффициенту усиления регулятора стабилизация выходной величины протекает быстрее. Первый контур регулирования при отработке возмущения включает f<, сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, первый упредитель б, нормально разомкнутый контакт 13 и сравнивающий элемент 2, второй контур — сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, первый упредитель б, модель 7 с регулируемым запаздыванием и сравнивающий элемент 2, третий контур — сравнивающий элемент 2, блок 3 умножения, регулятор 4, объ.ект 5 и сравнивающий элемент 2. Таким образом, при отработке внешних возмущений регулятор 4 практически без задержки начинает их отработку для того, чтобы стабилизировать выходную величину Х в допустимой зоне как и в прототипе, но при большем значении регулирующего воздействия Х, которое ослабляется инерционным упредителем 6 точнее, чем в прототипе, благодаря адаптивной настройке эквивалентной постоянной времени и более точному значению коэффициентов усиления упредителей 6 и 8.

При отработке внешних возмущений вводится запрет на адаптацию коэффи1З 1З1О7 циента усиления упредителей 6 и 8 и коэффициента усиления регулятора.

Отработка задания Хз в системе происходит аналогично отработке внешних возмущений f, но с противоположным знаком, так как задание подается на первый (суммирующий) вход сравнивающего элемента от оператора через задатчих 1. При этом в переключатель 12 структуры подается сиг- >0 нал, аналогичный по действию сигналу с выхода дифференциатора 11.

Таким образом, введение в адаптивную систему управления дополнительного блока подстройки эквивалент- 15 ной постоянной времени, связанного с известными блоками новыми функциональными связями, позволяет повысить быстродействие и динамическую точность системы в широком диапазоне из-20 менения характеристик объекта и, кроме того, использовать такую систему в качестве адаптивного идентификатора инерционных объектов в замкнутой системе.

Формула изобретения

1. Адаптивная система управления для объектов с запаздыванием, содержащая задатчик, подключенный выходом к первому входу сравнивающего элемента, второй вход которого соединен с выходом объекта и первыми входами блока подстройки запаздывания и блока подстройки коэффициентов, а

35 выход — с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к первому выходу блока подстройки коэффициентов, а выход — к перво- 40 му входу регулятора, подсоединенного выходом к входу объекта, вторые входы блока подстройки коэффициентов и блока подстройки запаздывания подключены к третьему входу сравнивающего элемента, а второй выход блока подстройки коэффициентов — к первым входам первого и второго упредителей, подсоединенных вторыми входами к вхо1 ду объекта, выход первого упредителя подключен к нормально открытому контакту переключателя структуры и первому входу модели с регулируемым запаздыванием, второй вход которой соединен с первым выходом блока подст- 55 ройки запаздывания, а выход — с третьим входом сравнивающего элемента, выход второго упредителя через нормально закрытый контакт переключате74

14 ля структуры подключен к четвертому входу сравнивающего элемента, пятый вход которого подсоединен к первому выходу блока управления, выходы датчика нагрузки и датчика расхода топлива подключены соответственно к первому и второму входам дифференциатора, подсоединенного выходом к первому входу переключателя структуры, второй вход которого подключен к второму входу сравнивающего элемента, третий вход к второму выходу блока управления, а выход — к третьему входу блока подстройки коэффициентов, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия и, динамической точности в широком диапазоне изменения характеристик объекта, в нее введен блок подстройки эквивалентной постоянной времени, первые входы которого подсоединены к третьим выходам блока управления, третьему входу блока подстройки запаздывания и пятому входу блока подстройки коэффициентов, второй вход подключен к четвертому входу блока подстройки коэффициентов и к второму выходу блока подстройки запаздывания, входные кодовые шины соединены с двумя группами выходных кодовых шин блока подстройки коэффициентов, а выходы соединены с вторым входом регулятора и третьими входами первого и второго упредителей.

2. Системапоп. 1, о тлича— ю щ а я с я тем, что блок подстрой- ки эквивалентной постоянной времени содержит первый и второй сумматоры, подключенные первыми входами к кодовым шинам, вторыми входами — к выходам задатчика калиброванного скачка, входами управления - к выходам соответственно первого и второго элементов И, а выходами — соответственно к первым и вторым входным шинам блока деления, выходные шины которого соединены с первыми входными шинами блока умножения, подключенного вторыми входными шинами к выходным кодовым шинам регистра и входным кодовым шинам цифроаналогового преобразователя, а выходными шинами — к первым единичным входам регистра, вторые единичные входы которого подсоединены к выходам задатчика кода, а вход управления — к выходу третьего элемента И, первые входы элементов И подключены к второму входу блока, 15 первые входы которого соединены с вторыми и третЬими входами элемен1310774,16 тов И, а выходы — с выходами цифроаналогового преобразователя.

Х с &ока/

1310774

1310774

0m а iюдю. нюсей 1Р

mpgilУ 7ф Ю/

OUZeneaue ."Ую аю"

8 дроки

Уи 1Х

8dirowu

У Ю

РЯ

Составитель В. Башкиров

Редактор А. Orap Texpep, Л.Сердюкова Корректор Л. Патай

Заказ 1889/43 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4