Дискретный регулятор
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах регулирования. Цель изобретения - повышение точности регулятора . Сущность изобретения: дискретный регулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь нечеткой оценки выхода объекта регулирования 2, блок вычитания 3, 2 блока сравнения 4, 13, формирователь управляющего значения 5, входной регистр 6, объект регулирования 7, 1 выходной регистр 8,3 элемента задержки 9,14,15, датчик случайных чисел 10, формирователь допустимых границ состояния объекта регулирования 11, формирователь нечеткого значения требуемого регулирующего воздействия 12. 1-12-3-4-5-6-7-8-2-3, 1-9- 10-11-13-5, 1-14-15-6; 14-8, 11-4, 3-13, 1-2. Зил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (si)s G 05 B 11/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746420/24 (22) 02.10.89 (46) 23.05;92. Бюл, ¹ 19 (72) Э.В.Борисов, Е,С,Егоров и С.Н.Воробьев (53) 62-50(088,8) (56) Чуев Ю.B. Прогнозирование количественных характеристик процессов. — M,: Советское радио, 1975, с,122. (54) ДИСКРЕТНЫЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах регулирования. Цель изобретения — повышение точности регуля. Ы, 1735803 А1 тора. Сущность изобретения: дискретный регулятор содержит генератор 1 тактовых импульсов, формирователь нечеткой оценки выхода объекта регулирования 2, блок вычитания 3, 2 блока сравнения 4, 13, формирователь управляющего значения 5, входной регистр 6, объект регулирования 7, 1 выходной регистр 8, 3 элемента задержки 9, 14, 15, датчик случайных чисел 10, формирователь допустимых границ состояния объекта регулирования 11, формирователь нечеткого значения требуемого регулирующего воздействия 12, 1 — 12 — 3 — 4 — 5 — 6 — 7 — 8 — 2 — 3, 1 — 9—
10 — 11 — 13 — 5, 1 — 14 — 15 — 6; 14 — 8, 11 — 4, 3 — 13, 1 — 2, 3 ил.
1735803
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах регулирования.
Цель изобретения — повышение точности регулятора. 5
На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема дискретного регулятора; на фиг, 2 — то же, формирователей; на фиг.
3 — диаграмма, поясняющая их работу.
Дискретный регулятор (фиг. 1) содержит 10 генератор 1 тактовых импульсов (ГТК), формирователь 2 нечеткой оценки выходного объекта регулирования, блок 3 вычитания, первый блок 4 сравнения, формирователь 5 управляющего значения, входной регистр 6, 15 обьект 7 регулирования, выходной регистр
8, первый элемент 9 задержки, датчик 10 случайных чисел (ДСЧ), формирователь 11 допустимых границ состояния объекта регулирования, формирователь 12 нечеткого 20 значения требуемого регулирующего воздействия, второй блок 13 сравнения, второй.
14 и третий 15 элементы задержки.
Формирователи 2 и 12 (фиг. 2) содержат датчик 16 случайных чисел, формирователь 25
17 границ значений носителя, формирователь 18 значений носителя, элемент 19 задержки.
Устройство работает следующим образом, 30
По импульсу ГТК 1 в выходной регистр
8 записывается текущее значение аизм выходного сигнала объекта 7 регулирования (значение процесса). При аналоговом входном и выходном сигналах объекта можно 35 использовать соответственно ЦАП и АЦП, Кроме того, по импульсам ГТИ 1 производится обновление выходного сигнала датчика 16, входящего в состав формирователя 2, На выходе датчика 10 по i-My импульсу ГТИ 40
1 вырабатывается возможное значение ri случайной величины, имеющей равномерное распределение в интервале (0,1). Значение гi является случайным значением уровня функции принадлежности (фиг.3), по 45 которой в формирователе 17 формирователя 2. Вычисляются граничные значения но+
СИтЕЛЯ ФУНКЦИИ ПРИНаДЛЕжНОСтИ Хизм, Хизм (фиг.3), Функция принадлежности задается в виде функции принадлежности примерно- 50 го равенства,ттхизм(хизм) — П1ах {О, 1 ) () аутизм
55 где а», o,3M — параметРы функции принадлежности.
Тогда параметры х,зм и х, определяются из уравнения
Ихизм(хизм — Г {Хизм, Хизм ) (2) (+)(-Ъ i +
При этом в качестве аизм принимается сигнал выходного регистра 8, а в качестве
Оизм (характеризующей разброс измерений вследствие нечеткого определения состояния объекта) принимается сигнал от задатчика (не показан).
В формирователе 17, выполненном в виде ПЗУ, значения хизм, хизм определяются путем прямых вычислений по формуле (2), которой достаточно для его программирования. Эти значения подаются в формирователь 18, в котором формируется нечеткое значение результатов оценки состояния обьекта регулирования хизм. Формирователь 17 программируется на основе следующего соотношения
Хизм = Г!-1 (Хизм Хизм ) + Хизм, где г;.1 — сигнал датчика 16, который подается на вход формирователя 18 с задержкой на один такт ГТИ в элементе 19 задержки.
В формирователе 12 аналогично вырабатывается нечеткое значение хтр, которое выражает желательное значение выходного сигнала объекта регулирования, +
Для вычислений xip, x» в формирователе 17 формирователя 12 используется функция принадлежности ,Ихт- (XTp) = maX {О, 1- Р )! ат — хт !
его возможный разброс, которые подаются от задатчиков (не показаны). В формирователе 18 формирователя 12 окончательно формируется значение Хтр = i i-1 (Хтр Хтр ) + Хтр . В блоке определяется разность Х = Хизм Хтр, характеризующая отклонение состояния объекта регулирования от желательного состоянияя. При этом задержки импульса опроса в первом элементе 9 задержки датчик 10 вырабатывает очередное возможное значение случайной величины у; с равномерным распределением в интервале (0,1), В формирователе 11, который выполнен в виде ПЗУ, и программируется по результатам решения уравнения 1735803 Sup.2,,(,,(+)(†) у; =,их, (хгр = IBx {0, 1 o ) где a
В результате на выходе формирователя 11 формируются нечеткие допустимые границы хгр, хгр, которые сравниваются в первом 4 и втором 13 блоках сравнения, с величиной, поступающей от блока 3 вычитания. На входах формирователя 5, выполненного в виде ПЗУ, могут формироваться следующие коды: 00 — состояние объекта находится в допустимых пределах; 01 — состояние объекта ниже нижнего допустимого уровня; 10 — состояние объекта выше верхнего допустимого уровня, В соответствии с этим по коду 00 на выход формирователя 5 сигнал не вырабатывается (например, нулевой код), по коду 01 формируется сигнал коррекции Lg; по коду 10 — сигнал коррекции Ly, Эти коды по импульсу ГТИ 1 запоминаются во входном регистре 6. Значения Ly(+ могут лежать в пределах (0,05 — 0,1) Хгр Формула изобретения Дискретный регулятор, содержащий генератор тактовых импульсов, формирователь управляющего воздействия, последовательно соединенные формирователь нечеткой оценки выхода объекта регулирования и блок вычитания, отл и ча ю щийс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены входной и выходной регистры, два блока сравнения, три элемента задержки, формирователь нечеткого значения требуемого регулирующего воздействия, датчик случайных чисел, формирователь допустимых границ состояния объекта регулирования, выход генератора тактовых импульсов подключен ко входам формирователя нечеткой оценки состояния объекта регулирования, формирователя нечеткого значения требуемого регулирующего воздействия, первого и второго элементов задержки, выход первого элемента задержки через последовательно соединенные датчик случайных чисел, формирователь допустимых границ состояния объекта регулирования подключен к первому входу первого блока сравнения, выход формирователя нечеткой оценки выхода объекта регулирования соединен с первым входом блока вычитания, подключенного вторым входом к выходу формирователя нечеткого значения требуемого регулирующего воздействия, а выходом — к второму входу первого блока сравнения и первому входу-второго блока сравнения, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя допустимых границ состояния объекта регулирования, выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму входам формирователя управляющего воздействия, соединенного выходом через выходной регистр с выходом дискретного регулятора, вход которого через входной регистр подключен к информационному входу формирователя нечеткой оценки выхода объекта регулирования, выход второго элемента задержки соединен с входом управления записью входного регистра и через третий элемент задержки с входом управления записью выходного регистра.
