Устройство для настройки системы управления

 

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования и настройки регулирующих и управляющих систем, например, для формирования данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущениях объекта регулирования. Изобретение позволяет расширить область применения. Устройство содержит последовательно соединенные исполнительный блок 1, объект 2 регулирования, датчик 5, сумматор 6, первый блок 15 сравнения, регулирующий блок 14, первый экстраполятор 12, второй блок 10 сравнения, второй блок 7 запаздывания, блок 8 вычитания и второй интегратор 9, выход которого подсоединен к второму входу сумматора 6, выход которого является выходом системы, при этом выход блока 10 сравнения подключен ко входу исполнительного блока 1, выход регулирующего блока 14 подключен ко второму входу блока 8 вычитания, выход ограничителя 13, подключенного входом к выходу регулирующего блока 14, соединен со входом второго экстраполятора 11, выходом подключенного ко второму входу блока 10 сравнения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2)) 4357648/24-24 (22) 04,0),88 (46) 15,)0,89. Бюл. й- 38 (71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Л.П. Мышляев, О,К. Садыкова и С.Ф. Киселев (53) 62-50 (088 . 8) (56) Гурецкий Х. Анализ и синтез систем управления с запаздыванием, М,:

Машиностроение, 1974, с. 214-217, Ав торское свидетельство СССР

М ) 092534, кл. G 06 G 7/66, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ СИСТЕМЫ

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования

)л настройки регулирующих и управляющих систем, например, для формирова— ния дайных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущениях

„„SU„„1515145 А 1 (д) q G 05 В 13/04, G 06,G 7/66 объекта регулирования. Изобретение позволяет расширить область применения. Устройство содержит последовательно соединенные исполнительный блок 1, объек 2 регулирования, датчик 5, сумматор 6, первый блок 15 сравнения, регулирующий блок 14, первый экстраполятор 12, второй блок IO сравнения, второй блок 7 эапаздыва лия, блок 8 вычитания и второй интегратор 9, выход которого подсоединен к второму входу сумматора 6, выход которого является выходом системы, при этом выход блока 10 сравнения подключен к входу исполнительного блока 1, выход регулирующего блока

14 подключен к второму входу блока 8 вычитания, выход ограничителя 13, подключенного входом к выходу регулирующего блока 14, соединен с входом второго экстраполятора 11, выходом подключенного к второму входу блока

)О сравнения. 1 ил.

3 1515

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования регулирующих и управляющих систем, в частности для формирования данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущениях объекта регу лирования. При этом желаемые свойства этих возмущений можно формировать путем натурного воздействия и с помощью модели, адекватной в ограниченной области около натурно измеряемого сигнала.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства, Устройство содержит последова— тельно соединенные исполнительный 20 блок 1, объект 2 регулирования, состоящий из первого блока 3 запаздывания и первого интегратора 4, датчик

5, сумматор 6, выход которого является выходом устройства, второй блок 7 запаздывания, блок 8 вычитания, второй интегратор 9, второй блок 10 сравнения, второй экстраполятор 11, первый экстраполятор 12, ограничитель 13, регулирующий блок )4 и пер- 30 вый блок 15 сравне",ия, соответствую-щие входы которого соединены с вход,м и выходом устройства, На чертеже обозначено: у "" — выходной сигнал системы; U — рс удирал- 35 щее воздействие; у — сигнал о заданном значении выходной величины объекта регулирования.

Устройство работает следующим образом, 40

При функционировашги устройства формировать данные с желаемыми свойствами наиболее целесообразно с использованием только модели объекта, представленной интегратором 9, для 45 .того чтобы не нарушать режима функционирования натурного объекта 2. Однако модель объекта адекватна в ограниченной области, Поэтому, если сигнал регулируемого воздействия пре- 50 вьш ает указанную область, часть сигнала направляется для реализации на натурный объект 2 регулирования. Если же такого превышения нет, ro весь сигнал направляется на модель объекта, Поскольку объект 2 регулирования содержит запаздывание, то сигнал регулирующего воздействия экстраполируется, l ошибка экстраполяции учи145 4 тывается также с помощью модели объекта.

Для реализации описанной процедуры на вход первого блока 15 сравнения подается сигнал о желаемых значениях данных, из которого вычитается выходной сигнал сумматора 6 о сформированных данных. Сигнал полученной разности преобразуется в регулирующем блоке 14, например, с пропорциональноинтегральным законом регулирования, в сигнал регулирующего воздействия, который поступает на вход ограничителя 13 с законом функционирования

U(t) при f U(t)l Ь

+Ь при U (t.) ° Ь

Е ()= (1)

-Ь „„. U(t)< Ь

rëe Е- (t) — гзь ходнэй- сигнал ограничителя 13;

U(t) — выходной сигнал регулирунгщегo блока 14;

Ь вЂ” настроечный параметр, выбираемый исходя из .зоны адеква гности модели объекту, Сигнал регулирующего воздействия также поступает.,на вход первого экстраполятора 12, например, с передаточн iii 4у гкцией

n +)

, р+1 где — время чист or o запа здывания объекта регулирования 2; г1остоянная времени первого

Э1 экстрапопятора 12, и экстраполируется на интервал времени запаздывания в объекте регулирования.

Постоянная времени °,берется равной примерной 1/3 Г, Выходной сигнал ограничителя 13 также зкстраполируется на время 7 во втором экстраполяторе 11, который состоит из реального форсирующего звена с передаточной функцией типа (2) и ограничителя с законом фуггкционирования, аналогичным (1). Выходной сигнал второго экстраполятора 11 вычитается из выходного сигнала первого экстраполятора )2 во втором блоке 10 сравнения и реализуется исполнительным блоком 1 на объекте регулирования 2. Для исключения ошибки экстраполяции выходной сигнал блока 10 сравнения задерживается на время < во втором блоке 7 запаздывания и направляется в блок

8 вычитания. Сюда же подается сиг151 5145 нал с выхода регулирующего блока 14, На выходе блока 8 вычитания получается сигнал

П,() =U (t) -U,(t- 4, (3) где U (t) — выходной сигнал блока 8 вычитания;

V, (t-l) — выходной сигнал второго блока 7 зала здынания ° регулирования, сост ящий иэ первого блока запаздывания н первого интегратора, соединенного выходом с входом датчика, последовательно включенные второй блок запаздывания, блок вычитания и второй интегратор, выход первого блока запаздывания соеФормула изобретения

Устройство для настройки системы управления, содержащее регулирующий блок, сумматор, последовательно соединенные исполнительный блок и объект

Составитель Г. Нефедова

Техред A,Êðàâ÷óê Корректор М. Васильева

Редактор М, Циткина

Заказ 6276/45 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Сигнал U (t) включает сигнал об ошибке экс трап оляции экс траполятора

12 и находится в том диапазоне, в котором работоспособна модель объекта.

Сигнал U (t) преобразуется интегратором 9 в корректировк> выхода объекта и алгебраически суммируется с выходным сигналом датчика 5, В результа re получается сигнал о желаемом натурномодельном выходе, вклю- 20 чающем натурные изменения сигнала и расчетные корректировки. Тем самым достигается поставленная цель — расширение области применения устройства. 25 динен с входом первого интегратора, о т л и ч а ь, щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены первый экстраполятор, первый блок сравнения, последовательно включенные ограничитель, второй экстраполятор и второй блок сравнения, выход которого подключен к входам исполнительного блока и второго блока запаздывания, выход первого блока сравнения соединен с входом регулирующего блока, выход которого соединен с вторым входом блока вычитания и входами ограничителя и экстраполятора, выход которого связан с вторым входом второго блока сравнения, выход датчика подключен к первому входу сумматора, выход второго интегратора соединен с вторым входом сумматора, перв и вход первого блока сравнения является входом устройства, выход сумматора подключен к второму входу первого блока сравнения и является выходом устройства.