Система экстремального регулирования

 

Изобретение относится к экстремальным системам регулирования с ак тивным поисковым сигналом. Цель изобретения - повышение точности и надежности системы за счет исключения поисковых колебаний в экстремуме. Это достигается введением линейного корректирующего звена, передаточная функция которого представляет собой произведение идеального дифференциатора и двух колебательных звеньев, в замкнутый контур, являющийся по сути автогенератором, амплитуда автоколебаний которого зависит от степени отклонения от экстремума и в экстремуме равна нулю. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (1) G 05 В 13/02 (t I Д.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Kîå

w(p)— (Т р+ + 2(Тр + 1)Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

t (21) 4682922/24 (22) 24.04.89 (46) 07.04.91. Бюл. №- 13 (71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия

СССР (72) А.А.Туник и А.П.Козлов (53) 62.50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 824141, кл. G 05 В 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 826272, кл. G 05 В 13/02, 1981. (54) СИСТЕМА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО .РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к экстреИзобретение относится к экстремальным системам регулирования с активным поисковым сигналом и может быть использовано в различных областях науки и техники, где необходимо автоматически поддерживать экстремальное значение регулируемого параметра.

Целью изобретения является повышение точности и надежности системы экстремального регулирования за счет исключения поисковых колебаний в экстремуме.

На чертеже изображена схема система экстремального регулирования.

Ф

Система экстремального регулирования содержит объект 1 регулирования, сумматор 2, амплитудный ограни.читель 3, линейное корректирующее звено 4, фазосдвигающее устройство

5, синхронный детектор 6, исполниельный элемент 7. мальным системам регулирования с ак тивным поисковым сигналом. Цель изобретения — повышение точности и надежности системы за счет исключения поисковых колебаний в экстремуме.

Это достигается введением линейного корректирующего звена, передаточная функция которого представляет собой произведение идеального дифференциатора и двух колебательных звеньев, в замкнутый контур, являющийся по сути автогенератором, амплитуда автоколебаний которого зависит от степени отклонения от экстремума и в экстремуме равна нулю. 1 ил.

Соединенные в з амкнутый кон тур линейное звено, амплитудный ограничитель, сумматор и объект регулирования представляют собой автогенератор с изменяющейся амплитудой колебаний. Передаточная функция разомкнутой линеаризованной цепи такого автогенератора где К вЂ” произведение статических коэффициентов линейного звена и ограничителя в его линейной части, К0.с коэффициент передачи объекта по пер-,В вой гармонике, величина и знак кото- 3. рого зависит от положения рабочей точки на экстремальной характеристике; Т, f — постоянная времени и коэффициент демпфирования колебательного звена; р — оператор Лапласа.

1640673

При замыкании такого звена единичной обратной связью получают автогенератор, амплитуда автоколебания которого зависит от коэффициента К«, частота — от постоянной времени Т, а скорость затухания колебаний — от коэффициента демпфирования .Знак коэффициента К зависит от знака отклонения от экстремума. В связи с этим контур автогенератора может замыкаться как положительной, так и отрицательной обратной связью. Годограф амплитудно-фазовой характеристики W(p) охватывает как точку (+1, О), так и точку (-1, j О), что гарантирует возникновение автоколебаний как при положительной, так и при отрицательной обратной связи.При приближении к экстремуму Кос (по модулю) уменьшается, годограф стягивается внутрь единичной окружности и автоколебания срываются Kp при этом стремится к нулю — обратная связь разрывается. 25

Система работает следующим образом.

При отклонении объекта 1 от экст ремума его статический коэффициент передачи по первой гармонике К мотли- 30 чен от нуля и равен производной выходного сигнала по регулирующему воздействию dy/dx в точке отклонения.

Как было указано выше, в замкнутом контуре: объект 1 — линейное звено

4 — амплитудный ограничитель 3— сумматор 2 возникают автоколебания, частота. которых определяется постоянной времент Т линейного звена 4, а >Hтуда — ко эффициентом Kgp p т. е. 40 величиной отклонения от экстремума и, следовательно, величиной производной dy/dx. Скорость нарастания амплитуды колебаний до установившегося значения и спадания по мере 45 приближения к экстремуму определяется коэффициентом демпфирования линейного звена 4. Входной и выходной сигналы перемножают на синхронном детекторе 6. Если необходимо учесть инерционность объекта, то фазу входного сигнала регулируют с помощью фазосдвигающего устройства 5. Выходной сигнал синхронного детектора по-. дают на исполнительный элемент 7, который вырабатывает регулирующее воздействие. Объект приближается к экстремуму, его коэффициент передачи уменьшается (уменьшается отклонение от экстремума, уменьшается

dy/dx) — падает амплитуда автоколебания. По достижении экстремума, автоколебания срываются, так как Кб =

= dy/dz = О. Обратная связь по первой гармонике разрывается (на других частотах автоколебания не возникают, так как линейное звено 4 является узкополосным фильтром). Движение системы прекращается. Система находится в покое до тех пор, пока не возникнут условия возбуждения автоколебания, т.е. не появятся отклонения от экстремума, что позволяет повысить ее точность и надежность.

Формула изобретения

Система экстремального регулирования, содержащая объект регулирования, синхронный детектор, исполнительный элемент, сумматор, фазосдвигающий элемент и амплитудный ограничитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее точности и надежности за счет исключения поисковых колебаний в экстремуме, в нее введено линейное корректирующее звено, вход которого соединен с выходом объекта, а выход — с входами амплитудного ограничителя и фазосдвигающего элемента, выход амплитудного ограничителя соединен с первым входом сумматора, подключенного выходом к входу объекта регулирования, первый и второй входы синхронного детектора соединены соответственно с выходом объекта и выходом фазосдвигающего элемента, а выход — с входом исполнительного элемента, соединенного выходом с вторым входом сумматора.

1640673

Составитель А.Лащев

Техред С.Мигунова Корректор Л.Бескид

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 1264

Тирах 477

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ухгород, ул. Гагарина, 101