Система автоматического регулирования

 

пц 572756

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2333970/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15,09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 07.09.77 (51) М. Кл.з G 05В 11/01

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УД1 62-50(088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Марков и Б. Н. Артамонов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования с медленно меняющимися возмущениями.

Известна статическая система автоматического регулирования (CAP), включающая в себя объект и регулятор (1). Она характеризуются низкой точностью. Известна астатическая система автоматического регулирования, в которой регулирование ведется по отклоне- 10 нию регулируемой величины, производной от отклонения, и по интегралу от отклонения (2).

В этой системе точность выше, чем в статических системах, т. е. статическая ошибка меньше, но зато ухудшается переходный процесс, 15 появляется колебательность. Известна также инвариантная система автоматического регулирования, содержащая регулятор, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом объекта регулиро- 20 вания (3). Однако она имеет низкую точность регулирования, вследствие трудности получения полной информации о характере и величине возмущения.

Цель изобретения заключается в повышении 25 точности. В описываемой системе это достигается тем, что в нее дополнительно введены блоки памяти, сумматор, коммутатор, фильтр низких частот и задающий генератор, выход которого через коммутатор подключен к пер- 30 вым входам блоков памяти, выход объекта регулирования через фильтр низких частот соединен со вторыми входами первого и второго блоков памяти, выход сумматора подключен ко вторым входам регулятора, третьего и четвертого блоков памяти, выходы блоков памяти соединены соответственно со входами сумматора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема описываемой системы; на фиг. 2 — графики, характеризующие ее работу.

Она содержит регулируемый объект 1, регулятор 2, фильтр низких частот 3, блоки памяти 4 и 5, сумматор 6, блоки памяти 7 и 8, коммутатор 9, задающий генератор 10.

На регулируемый объект 1 действует возмущение f, при этом регулируемая величина (ошибка системы) у=у„.+gal, (ее статическая и переходная составляющие) через обратную связь подается на вход регулятора 2 и через фильтр низких частот 3 — попеременно на блоки памяти 4 и 5, которые запоминают величину статической ошибки у„в CAP. С выхода блоков памяти 4 и 5 сигнал, пропорциональный величине статической ошибки, поступает на сумматор 6, куда подается также сигнал с двух других блоков памяти 7 и 8. Выходной сигнал сумматора 6 поступает на вход регулятора 2 и входы блоков памяти 7 и 8.

Коммутатор 9, подключенный к выходу задаю572756

3О

45 щего генератора 10, управляет логикой работы схемы. Если величина возмущения f — постоянна (см. фиг. 2, а), то и величина статической ошибки у„. — постоянна. В момент времени t< блок памяти 4 подключается с помощью коммутатора 9 к выходу фильтра 3 и на нем записывается величина, пропорциональная величине у,. Запись производится до момента времени 4, когда вновь срабатывает коммутатор

9. Последний отключает блок памяти — 4 от фильтра 3 и подключает его к сумматору 6.

Сигнал с выхода 6 подается на второй вход регулятора 2 и одновременно запоминается в блоке памяти 8, который подключается коммутатором 9 к выходу сумматора 6. Кроме того, коммутатор 9 подключает блок памяти 5 к выходу фильтра 3. В блоке памяти 5 запоминается информация о величине у,, до момента

t>, когда вновь срабатывает коммутатор. 3а время At = 4 — 4 статическая ошибка в системе сводится к нулю. Поэтому в момент времени 4 в блоке памяти 5 запоминается нулевая информация, т. е, у„.=0. Коммутатор 9, срабатывая, отключает блок памяти 5 от фильтра 3, а блок памяти 8 — от выхода сумматора 6. Одновременно блок памяти 4 подключается к выходу фильтра 3, а блок памяти 7 — к выходу сумматора 6. На выходе сумматора 6 оказывается величина, пропорциональная у,, которая была записана в блок памяти 8 в момент 4, так как сигнал на выходе блока памяти 5 равен нулю. В момент времени 1„коммутатор 9 отключает блоки памяти 5 и 8 от входа сумматора 6 и подключает его к входу блоков памяти 7 и 4. Блок памяти 5 подключается к выходу фильтра 3, а блок памяти

8 — к выходу сумматора 6. На выходе сумматора 6 оказывается величина, пропорциональная статической ошибке у„,, запомненной в момент 4, так как в блоке памяти 4 величина, про."орциональпа, g,, равна нулю.

В дальнейшем работа схемы аналогична.

Если величина возмущения f меняется по произвольному закону, например линейному (см. фиг. 2, б), то логика работы схемы сохраняется. Но в момент времени 4 в блоке памяти 5 записывается величина, пропорциональ4 gcT, =дст.,— цст." Эта величина складывается с величиной у .... записанной ранее в блоке памяти 8 на сумматоре 6, подается на вход регулятора и одновременно записывается в блок памяти 7. В vIQMCHT времени 4 в блоке памяти 4 записывается величина, пропорциональная Лу„,=у,,— g„,. Эта величина складывается на сумматоре с величиной, пропорциональной ус„записанной ранее в блоке памяти 7, подается на вход рсгулятора и одновременно в блок памяти 8.

Следовательно, точность регулирования определяется замеренной величиной A у„., точность которой в свою очередь зависит от периода работы коммутатора 9, задаваемого генератора 10, Величину периода генератора 10 для каждой конкретной системы следует подбирать на основе использования априорной информации о характере изменения возмущений f и времени переходного процесса в системе.

На фиг. 1 сигнал управления, содержащий информацию об ошибке и производной от ошибки — х.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования, содержащая регулятор, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом объекта регулирования, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, она содержит блоки памяти, сумматор, коммутатор, фильтр низких частот и задающий генератор, выход которого через коммутатор подключен к первым входам блоков памяти, выход объекта регулирования через фильтр низких частот соединен со вторыми входами первого и второго блоков памяти, выход сумматора подключен ко вторым входам регулятора, третьего и четвертого блоков памяти, выходы блоков памяти соединены соответственно со входами сумматора.

Источники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Попов Е. П. Автоматическое регулирование. М., ГИТТЛ, 1957, с. 23, рис. 12.

2. Попов Е. П, Автоматическое регулирование. М., ГИТТЛ, 1957, с. 155 — 157, рис, 90 и

91Б, 3. Попов E. П. Автоматическое регулирование. М., ГИТТЛ, 1957, с. 207 — 209, рис. 116.

572756 йт

Фиг. Г

Составитель А. Лащев

Техред М. Семенов

Корректор E. Хмелева

Редактор Л. Тюрина

Заказ 1992/13 Изд. № 740 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2