Способ поиска экстремума безынерционныхобъектов

 

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12Х11.1968 (№ 1255209/18-24) с присоединением заявки ¹

Комитет по делам

МПК G 05Ь 23/02

УДК 621.3.078(088.8) Приоритет изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 08.Х11.1970. Бюллетень ¹ 1 за 1971

Дата опубликования описания 2.11.1971

Авторы изобретения

К. Д. Колесников, А. А. Абросимов и Б. М. Каракозов

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева

Заявитель

СПОСОБ ПОИСКА ЭКСТРЕМУМА БЕЗЫНЕРЦИОННЬ1Х

ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к средствам автоматического управления и регулирования, а именно к системам экстремального регулирования (C3P). Оно может быть использовано в случаях, когда для безынерционных объектов с симметричной экстремальной характеристикой требуется высокая точность поиска экстремума .при наличии помех на выходе объекта.

Известен способ поиска экстремума безынерционных объектов с симметричной экстремальной характеристикой, осуществляемый с постоянной скоростью поиска реверсированием по способу запоминания экстремума и отключением системы поиска в окрестности экстремума.

Недостатком этого способа является малая точность поиска экстремума, обусловленная обязательным удалением от экстремума на величину зоны реверса. Следует отметить, что чем больше зона реверса, тем лучше соотношение между полезным сигналом и помехой, т. е. чем больнте погрешность отыскания экстремума, тем выше помехозащищенность.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что выбирают зону реверса из условия требуемого соотношения сигнал/шум, при первом проходе экстремума запоминают время движения системы от точки экстрему»а до точки реверса, а при движении системы в обратном направлении, выключают поиск через запомненный промежуток времени.

Знак входной величины безынерционного объекта с симметричной экстремальной характеристикой формируется по способу запоминания экстремума, и после второго реверса прп возврате системы к экстремуму движение в ней прекращается, в момент прохождения точки экстремума. Выбор зоны реверса обеспечивает системе необходимую помехозащищенность, а отключение в точке экстремума—

10 высокую точность поиска.

На фиг. 1 нзображеча функциональная схема экстремальной системы, реализующей предлагаемый способ; на фиг. 2 — экстремальная характеристика объекта и траектории движе15 нпя системы в соответствии с предлагаемым способом.

Система (см. фиг. 1) содержит безынерционный объект регулиро-,ания 0 с симметричной экстремальной характеристикой у= (х), нзоб20 раженной на фиг. 2, устройство запоминания экстремума — УЗЗ, триггер реверса Т„элемент задержки 38, тр гггер Т. включения и отключ(ения системы, логическую часть системы 7OI, регулирующий орган PO и блок запус25 ка БЗ.

Устройство запоминания экстремума УЗЗ служит для выделен..я сигнала, пропорционального отклоненшо гтлходной величины от ее экстремального значе.шя. При движении си30 стемы к экстремуму сигнал на выходе УЗЭ отсутствует, в момент грохождения экстремума

289397

60 в УЗЭ запоминается эк трсмальное значение выходной величины, и при дальнейшем движении системы оно сравнивается с ее текущим значением. Как только текущее значение превысит экстремальное (для экстремума-минимума) на величину зоны реверса, »а выходе

УЗЭ формируется импульс.

При наличии помех о ределенной величины на выходе объекта зона реверса выбирается так, чтобы соотношение между величинами зоны реверса и помех было достаточным для достижения необходимой помехоустойчивости.

Триггер Т представляет собой симметричный триггер с двумя устойчивыми состояниями. При подаче на его вход импульса с УЗЭ он изменяет свое состояние.

Нагрузкой триггера являются электромагнитные реле, контакты которых используются для управления исполнительным двигателем.

Элемент задержки ЭЗ служит для формирования выходного импульса, задержанного относительно входного на определенную величину. Входным импульсо.а 33 является положительный импульс с выхода триггера Ть Время задержки равно времени движения системы от точки экстремума до точки реверса (соответственно точки 8 и 4 на фиг. 2).

Триггеры Т, и Т аналогичны. Входной величиной триггера Т является импульс с элемента задержки.

Логическая часть систсмы ЛОГ предназначена для включения, резерсов и отключения системы поиска. Она выполнена на контактах реле, являющихся нагрузкой триггеров Т, и Т, Регулирующий орган f- 0 с постоянной скоростью движения служит для изменения регулирующего воздействия Х. Управление регулирующим органом осуществляется через логическую часть системы.

Блок запуска БЗ устанавливает триггеры Т и Т в исходное состояние в начале рабочего цикла и вырабатывает импульсы, поступающие на сбросовые входы триггеров.

Система работает следующим образом.

Пусть начальное полох ение системы в момент запуска соответствует точке 1 на экстремальной характеристике (см. фиг. 2). При подаче с блока запуска сбросовых импульсов на триггеры Т, и Т, последни: устанавливаются в исходное состояние. При этом на двигатель регулирующего органа подается напряжение—

U„êoòoðoå проходит через клапан «И», открытый триггером Т„сборку «ИЛИ» и клапан

«И.», открытый триггером Т2. Таким образом, регулирующее воздействие изменяется в сторону увеличения, и система движется от точки 1 к точке 2. Как только текущее значение выходной величины превысит запомненное значение (в данном случае соответствующее точке 1) на величину зоны реверса, на выходе

ЗО

УЗЭ появляется импульс, который изменяет состояние триггера Т,. Ilpи этом на выходе триггера Т, высокий уровень сменится на низкий, т. е, сформируется отрицательный импульс, не изменяющий состояние 33. Одновременно открывается клапан «И„ » и закрывается клапан «И,». Теперь па двигатель подается напряжение — Up, т. е. в системе происходит реверс (точка 2 па фиг. 2) и она начинает двигаться к экстремуму (участок 2 — 3 на фиг.2).

При прохождении экстремума в УЗЭ запоминается значение gp и как только система достигнет точки 4, происходит второй реверс, после которого система снова возвращается к экстремуму (участок 4 — 5). Второй реверс система осуществляет всегда в точке, удаленной от экстремума на одно и то же расстояние по осп .к, определяемое величиной зон, реверса.

В процессе второго реверса на выходе триггера Т, низкий уровень сменяется на высокий, и на вход 33 поступает положительный импульс, которым он запускается. Через промежуток времени, равный времени задержки, на выходе 33 формируется импульс, изменяющий состояние триггера Т . На выходе триггера Т, высокий уровень сменяется на низкий, в результате чего клапан «О;» закрывается. прекращается подача напряжения на двигатель, и система останавливается. Так как время задержки равно времени движения системы от точки 8 до точки 4 плп (то же самос.), от точки 4 до точки 5, то система отклю чается как раз в точке экстремума.

Таким образом, в отличие от известных cIIoсобов поиска экстремума, в данном случае исключается влияние величины зоны реверса на точность поиска. Выбирая величину зоны реверса из условия необходимой помехозащнщенности, и можно благодаря возврату к эксстремуму и отключению в точке экстремума одновременно обеспечить высокую точность поиска.

Предмет изобретения

Способ поиска экстремума безынерционных об.ьектов с симметричной экстремальной характеристикой, осуществляемый с постоянной скоростью поиска реверсированием по способу запоминания экстремума и отключением системы поиска в окрестности экстремума, отяичаюи(ийся тем, что, с целью повышения точности поиска при необходимой помехозащпщенности, выбирают зону реверса из условия требуемого соотношения сигнал!шум, при первом проходе экстремума запоминают время движения системы от точки экстремума до точки реверса, а при движении системы в обратном направлении выключают поиск через запомненпьш промежуток времени.

289397

Фи@ 1

У, "о

Фыг 2

Составитель Г. П. Котова

Редактор Л. А. Утехина

Корректор В. И. )Колудева

И .¹15 зд. Заказ 3/18 Тираж 480 Подписное

СССР

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совеге Мнннстро.в

Москва, Я-35, Раугнская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2