Устройство для автоматического управления

 

ФЬЮ У у

1

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

356625

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 19.1.1970 (№ 1,397471/18-24) с присоединением заявки № 1397472/18-24

Приоритет

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 10.XI.1972

M. Кл. G 05Ь 13/02

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистрое

СССР

УДК 62-501.7(088.8) Автор изобретения

Заявитель

Г. Н. Алексаков

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического упр авл ения.

Известные системы автоматического управления содержат последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор, поляризованное реле и исполнительное устройство, соединенное с обьектом управления, выходкоторого соединен с одним из входов первого сумматора и через последовательно соединенные дифференциатор и блок умножения— с одним из входов второго сумматора.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем выход поляризованного реле соединен с одним из входов блока умножения через последовательно соединенные дополнительные ограничитель и интегратор.

Целью изобретения является обеспечение оптимального переходного процесса при ступенчатом входном сигнале при изменении параметров регулятора и объекта управления.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит первый сумматор (гироскоп) 1, второй сумматор 2, учитывающий сигнал нелинейной коррекции в соответствии с линией переключения, поляризованное реле

8, исполнительное устройство 4 (привод рулядвигателя с редуктором), объект управления

5 с переменным коэффициентом усиления, блок умножения б, дифференциатор 7 (датчик скорости стабилизируемого параметра — скоростной гироскоп), ограничитель 8 и интегратор 9.

Напряжение У„поступающее на вход блока умножения б устройства, пропорционально скорости изменения выходной координаты тр, а — Щ где а — коэффициент усиления.

10 На второй вход блока умножения б подается сигнал U>, пропорциональный величине управляющего воздействия (углу отклонения руля) U6=b с1, 15 где b — коэффициент усиления.

Перев1ножающее устройство осуществляет перемножение одной входной переменной на модуль второй

U, = а b ср(а .

Угол отклонения руля исполнительного устройства 4 связан со скоростью изменения выходной координаты соотношением

2 5 g (Р

1 2 и, следовательно, U,=а b

jl

+a

30 где U — = у

356625

Если выбрать а b=

1 гк,п где U — сигнал с выхода поляризованного реле 8, то сигнал у соответствует оптимальной по быстродействию линии переключения при любом значении коэффициента К2 объекта управления т1

2К um К 2КК и где К и К2 — коэффициенты усиления соответственно исполнительного устройства 4 и объекта управления б.

В процессе эксплуатации системы могут меняться не только коэффициент К2, но и параметры К1 и U . Отклонение текущих значений К1 и U от расчетного значения а b =

1 будут вызывать отклонение пере2К1 Um ходных процессов в системе от оптимальных по быстродействию. Для устранения влияния этих параметров на качество переходных про- 25 цессов предлагается управляющее устройство, в которое введены ограничитель 8 величины управляющего сигнала на уровне

U,„„= + С = const и интегратор 9 со строго постоянным коэффициентом усиления

Ж (s) = —, И

$ где d = const, S — оператор Лапласа.

Если при нулевых начальных условиях интегратора 9 исполнительного устройства 4 и объекта управления 5 приложить ступенча- 4о тое рассогласование, то скорость движения объекта управления б изменится по закону

9 Я 1 и тг 2 Ха т где 1 — переменная интегрирования (время), а выходное напряжение интегратора 9 — по закону

U,= Jcdd2 — сdt, о

Переменные q> и U связаны соотношением

9 = 1 з,и. с.d или соотношением

Ы

U„= P °

К Кй т

Сигнал на выходе блока умножения б, осуществляющего умножение одной входной величины на модуль второй, удовлетворяет соотношению

>.=iI>.l= ilail

Если выбрать с d= —, 1

2* где d — коэффициент усиления интегратора 9, то сигнал нелинейной коррекции моментов переключения реле

1 т= .= wlv I.

2К1Ка т будет соответствовать оптимальной по быстродействию линии переключения при любых значениях коэффициентов К1 и К2 и любой величине управляющего сигнала.

В реальных управляющих устройствах вместо интегратора 9 целесообразно использовать апериодическую RC-цепочку с достаточно большой постоянной времени, а умножение полученного напряжения на модуль угловой скорости осуществлять на потенциометре скоростного гироскопа.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления, содержащее последовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор, поляризованное реле и исполнительное устройство, соединенное с объектом управления, выходкоторого соединен с одним из входов первого сумматора и через последовательно соединенные дифференциатор и блок умножения— с одним из входов второго сумматора, отличаюи ееся тем, что, с целью обеспечения оптимального переходного процесса при ступенчатом входном сигнале при изменении параметров регулятора и объекта управления, в нем выход поляризованного реле соединен с одним из входов блока умножения через последовательно соединенные дополнительные ограничитель и интегратор.

Составитель А. Лащев

Редактор Е. Семанова Техред А. Евдонов

Корректор Е, Миронова

Заказ 3694/6 Изд. № 1576 Ф Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2