Способ компенсации влияния ограничения в системе автоматического управления

 

ОП И САНЙЕ

«462I63

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 0).06.73 (21) 1924967/)8-24 (51) М. Кл. 6 05b 5/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гесударстееииый комитет

Совета Миииотрое СССР оа делам изооретений и открь1тий (32) Приоритет—

Опубликовано 28.02.75. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 30.07.75 (53) УДК 621.3 (088.8) (72) Авторы изо|бретения

Ю. С. Сорокин и А. С. Кочетов (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ ОГРАНИЧЕНИЯ

В СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управления (САУ), элементы которых имеют характеристики с ограничением (насыщением), а ик амплитудно-фазовые частотные характеристики линейной части соответствуют классу условно-устойчивых систем, и может быть использовано при проектировании и наладке САУ.

Известен способ компенсации влияния ограничения в САУ путем выработки сигнала разности между входным сигналом звена с ограничением и его выходным сигналом. Выработку корректирующего сигнала производят с помощью конденсатора на входе операционного усилителя. Введение в систему фазового запаздывания в ряде случаев может привести к ухудшени1о динамических свойств САУ или даже к потере их устойчивости.

Цель изобретения — улучшение динамических свойств системы автоматического управления с ограничением.

Это достигается тем, что сигнал разности интегрируют и полученный сигнал вычитают пз входного сигнала звена с ограничением. 25

E Ia фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — диаграммы сигналов; на фиг. 3 показаны годографы амплитудно-фазовой частотной характеристики (АФЧХ) ЗО разомкнутой САУ, имеющей звено с ограничепием.

Функциональная схема (фиг. 1) содержит звено 1 с ограничением, имеющее входы 2 н 3, блок 4 вычитания с входами 5 и б н интегратор 7, На диаграммах сигналов (фиг. 2) показаны: 8 — входной сигнал звена 1 с ограничением, среднее значение которого равно U- 9 — выходной сигнал звена с ограничением без компенсации влияния ограничения; 10 — огибающая первого тона выходного сигнала звена с ограничением без компенсации эффекта ограничения, среднее значение которой равно

U (U (Uo); 11 — выходной сигнал звена с ограничением с компенсацией влияния ограничения; 12 — огибающая первого тона выходного сигнала звена с ограничением с компенсацией эффекта ограничения, среднее значение которой равно Uq(Uq(Ui).

Годографы АФЧХ разомкнуты САУ (фиг. 3) соответствуют: 13 — САУ с большим коэффициентом передачи, 14 — САУ с меньшенным коэффициентом передачи и 15 — САУ с компенсацией ограничения.

Способ реализуется в приведенной схеме следующим образом.

Входной (управляющий) сигнал подается па вход 3 звена с ограничением и на вход 5 блока 4 вычитания, на другой вход 6 которого попадает сигнал с выхода звена с огранпче462!63 Рог.1

Вх ио

Фсг 2

3 нием. С выхода блока вычитания сигнал поступает на вход интегратора 7, а с его выхода — на вход 2 звена с ограничением, где сигнал интегратора вычитается из входного сигнала, за счет чего происходит опережающий фазовый сдвиг выходного сигнала по отношению к входному сигналу элемента с огрлниченнем.

Из сравнения огпбающпх первого тона выходных сигналов звена с ограничением без компенсации п с компенсацией (кривые 10 п

12, фпг. 2) следует, что в результате компенсацпп выходной сигнал звена с ограничением опережает входной сигнал на угол q, с некоторым уменьшением его среднего значения (Uz(U ). Поэтому годограф АФЧХ разомкнутой САУ (фиг. 3) поворачивается по часовой стрелке относительно начала координат на угол q, с некоторым уменьшением его модуля. Прп этом точка a (крпвая 14) АФЧХ неустойчивой в замкнутом состоянии СЛУ (изза влияния ограничения) перемещается в точку а АФЧХ (кривая 15) устойчивой в замкнутом состоянии САУ.

Таким образом, способ позволяет компенсировать влияние ограничения на динамические свойства условно-устойчивых САУ, содержащих звенья с ограничением.

Предмет изобретения

Способ компенсации влияния ограничения в системе автоматического управления путем выработки сигнала разности между входным сигналом звена с ограничением и его выходным сигналом, отличаюи1ийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств системы автоматического управления с ограничением, сигнал разности интегрируют и вычитают полученный сигнал из входного сигнала звена с ограничением.

462163

4 и г. 8

Составитель В. Васильев

Техред Т. Курилко

Редактор B. Грузова

Корректор Н. Стельмах

Заказ 2404 Изд. № 1156 Тираж 869 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Обл. тип. Косгрэмского управления издательств, полиграфии н книжной торговли