Адаптивная система автоматического управления

 

Изобретение относится к системам автоматического управления с эталонной моделью и может найти применение при управлении технологическими объектами. Целью изобретения является повышение устойчивости и точности системы в условиях нестационарных характеристик объекта управления. Система содерясит сумматоры 1,3,5,13, регулятор 2, модель 4 объекта, обратную модель 6 объекта, корректирующий блок 7, блоки умножения 8,11,14, объект управления 9, форсирующий блок 10, интегратор 12, блок деления 15, уси- , литель 16. В системе действуют сигнальная и параметрическая самонастройки , что позволяет расширить область устойчивости системы и повысить ее точность в условиях нестационарности объекта управления и воздействия на нето неконтролируемых возмущений. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 В 17/02, 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4218843/24-24 (22) 02.02.87 (46) 30. 11.88. Бюл. У 44 (72) Е.А.Сухарев

{53) 62.50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 591821, кл. G 05 В 17/02, 1977.

Авторское свидетельство СССР . 9 824142, кл. G 05 В 17/02, 1979. (54) АДАПТИВНАЯ CHCTEMA. АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к систе- мам автоматического управления с эталонной моделью и.может найти применение при управлении технологическими объектами. ЦЕлью изобретения является

„„Я0„„1441351 А 1 повышение устойчивости и точности системы в условиях нестационарных характеристик объекта управления. Сис. тема содержит сумматоры 1,3,5,13, регулятор 2, модель 4 объекта, обратную модель 6 объекта, корректирующий блок

7, блоки умножения 8,11,14, объект управления 9, форсирующий блок 10, интегратор 12, блок деления 15, уси; литель 16 В системе дейетвуют сигнальная и параметрическая самонастройки, что позволяет расширить область устойчивости системы и повы. сить ее точность в условиях нестационарности объекта управления и воздействия на него неконтролируемых возмущений. 2 ил.

1 1441351 2

Изобретение относится к системам автоматического управления с эталснной моделью и может найти применение при управлении, например, технологическими объектами в хжлической, нефтехимической, металлургической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение устойчивости и точности систе- 10 мы в условиях нестационарных характеристик объекта управления.

На фиг. 1 представлена структурная схема адаптивной системы автоматического управления; на фиг. 2 - 15 структурная схема Обратной модели объекта.

Адапативная система автоматического управления -содержит (фиг.1) первый сумматор 1, регулятор 2, второй сумматор 3, модель 4 объекта, трет-.ьй сумматор 5, обратную модель 6 объек-.. та, корректирующий блок 7, первый блок умножения 8, объект управления

9, форсирующии блок 1 О, второи блок 2 умножения 11, интегратор 12, четвертый сумматор 13, третий блок умножения 14, блок деления 15, усилитель

16. Обратная модель объекта содержит усилители 17,18, 19,-19;, сумматоры 10

20„-20;., дифференцирующие звснья 21„21;,, инерционные звенья 22,-22, (фиг. 2).

Система управления работает сле= дующим образом. 35

На первый вход сумматора. 1 поступает сигнал задания, а на второй инверсно подается выходной сигнал объекта. Получающийся на выходе сумматора 1 сигнал рассогласования по- 10 ступает на вход регулятора 2, на выходе которого формируется управляющее воздействие регулятора, которое подается на первый вход сумматора 3, на второй вход которого с блока умно-45 жения 1.4 поступает сигнал f, численно равный внешнему неконтролируемому возмущению f+ с обратным знаком, приведенному к входу объекта 9, в результате на выходе сумматора 3 получается управляющее воздействие П, которое подается на вход модели объекта 4 и на вход блока умножения

8, на другой вход которого поступает сигнал, численно равный коэффициенту »» самонастройки К (t) удовлетворяюще-: му условию: К (с) К. (t) К,ц, где

К () и К - коэффициенты усиления объекта и модели объекта, и обеспечивающему. таким образом„ постоянство коэффициента передачи системы по каналу управления в условиях, когда коэффициент усиления объекта может изменяться в широких пределах.

Выходной сигнал модели 4 подается на вход сумматора 5, а выходной сигнал объекта 9 инверсно подается на другой вход сумматора 5, на выходе которого получается сигнал рассогласования между выходами модели 4 и объекта 9, который поступает на входы обратной модели 6 и форсирующего блока 10. На вь»ходе обратной модели

6 получается сигнал, равный некоторому эквиваленту внешнего неконтролируемого и параметрического возмущения, приведенному к входу объекта.

Проходя через корректирующий блок 7, выходной сигнал обратной модели 6 подвергается в нем фильтрации и поступает на блок умножения 14, на второй вход которого подается выходной сигнал сумматора 13, равный коэффициенту самонастройки К, в результа" те на выходе блока умножения 14 получается сигнал, приблизительно равный по величине и обратный по знаку внешпе.иу неконтролируемому возмущеньпо, 7аким образом, в блоке умножения 14 осуществляется выделение из эквивалента знешнего неконтролируемого возмущения и параметрического возмущения только внешнего неконтролируемого возмущения (с обратным зкаком). Таким образом, на сумматоре 3 осуществляеФся компенсация кеконтролируемОГО возмущения путем слОжения выХОдного сигнала регулятора 2 и выходного сигнала блока умножения 14.

С выхода блока умножения 14 сиГнал поступает также на вход делимого блока деления 15, на вход делителя которого подается выходной сигнал U сумматора 3, в результате на выходе блока 15 получается сигнал, равный

Отношению f/U который подается на вход сумматора 13, на другой вход которого подается выходной сигнал интегратора 12, равный по величине интегралу от произведения (получаемого на выходе блока умножения 11) сигнала управления U (выхода сумма— тора 3), сиГнала, прОНОрциОнальнОГО сигналу самонастройки (выхода усилителя 16 на вход которого подается выходной сигнал сумматора 13) и выходного сигнала форсирующего блока

1441351

10. В результате,на выходе сумматора подключен к выходу модели объекта, 13 получается сигнал самонастройки обратную модель объекта, выход котокоэффициента усиления канала управ- рой соединен с входом корректирующеления системы, который в блоке умно- ro блока и четвертый сумматор о т—

У Э жения 8 используется для стабилиза- л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цеции коэффициента усиления канала уп- лью повышения устойчивости и точносравления системы. :ти системы в условиях нестационарных

В системе помимо быстродействующей характеристик объекта управлен е истик о ъекта управления, в сигнальной цепи самонастройки, вклю- 1п иее введены три .блока умножения .УсиЭ чающей модель 4 объекта, сумматор 5 °,питель, блок деления, интегратор и обратную модель б, корректирующий Форсирующий блок вход которого соеблок 7 и сУмматоР 3, ДействУет Цепь динен с.входом обратной модели объекпараметрической самонастройки, вклю- та и с выходом третьего сумматора, чающая блок деления 15, блоки Умно- 16:выход второго сумматора подключен к ження 8,11 и 14, усипитель 16, Фор входу делителя блока деления, к персирующий блок 10 и сумматор- 13э кото- вому входу первого блока умножения, рая реализует самонастройку козффици :к входу модели объекта и к .первому ента усиления системы в широких пре входу второго блока умножения, втоделах. Это позволяет значительно рас 20 рой.вход которого соединен с выходом ширить область устойчивости системы усилителя, подключенного входом к и повысить ее точность в условиях второму входу первого блока умноженестационарности объекта управления ния, к выходу четвертого сумматора и и воздействиЯ на него неконтролируе- к первому входу третьего блока умномых возмущений. 26 жения, второй вход которого соединен

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я с выходом корректирующего блока, а выход — с вторым входом второго сумЛдаптивная система автоматического .матора и с входом делимого блока деуправления, содержащая первый сумма- . ления, подключенного выходом к первотор, первый вход которого соединен с 30,.му входу четвертого .сумматора, втовходом задания системы, а выход - с рой вход которого соединен с выходом входом регулятора, подключенного вы- интегратора, подключенного входом к ходом к первому входу второго сумма- .выходу второго блока умножения, тре,тора, объект управления, выход кото- тий вход которого соединен с выходом рого соединен с вторым входом перво- З форсирующего блока, выход первого . ro сумматора и с первым входом треть- . блока умножения подключен к входу ,его сумматора, второй вход которого объекта управления. !

1 1

1 441351

Составитель Е.Власов

Редактор И.Циткина Техред Л.Олийнык Корректор И.Васильева

Заказ 6285/50 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4