Устройство для функционального контроля систем управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Сецналнстнческнк

Республик

<>634249 (61) дополнительное к авт. свид-ву 9439790 (22) Заявлено01.10.75 (21) 2176727/18-24с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 2511.78.Бюллетень Ма 43 (45) Дата опубликования описания 26.11.78 (Ы) М. Кл.

6 05 В 23/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открыти и (тз) УДК 521. 39 (088.8) (72) Автор изобретении

В. A. Коэеев (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для диагностического контроля технических объектов.

По авт.свид. йт 439790 нзвест- 8 но устройство для контроля систем управления, содержащее блок сравнения с тремя входами и двумя выходами, логический пороговый блок, вход которого соединен с первым вы- 10 ходом блока сравнения, ограни .итель, вход которого соединен со вторым выходом блока сравнения, и интегратор, вход которого соединен с выходом ограничителя, а выход интегратора— с первым входом блока сравнения.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Это достигается тем, что устройство содержит динамическую модель системы управления, блоки упреждения, и сумматоры, причем выход контролируемой системы управления соединен с первым входом первого сумматора и входом первого блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход динамической модели системы управления соединен с первым входом второго сумматора и входом второго блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров подключены ко второму и третьему входам блока сравнения соответственно.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит контролируемую систему управления (объект) 1, эталонную) динамическую мсдель системы управления (СУ) 2, первый блок упреждения 3, второй блок упреждения 4, первый сумматор 5, второй сумматор

6, блок сравнения 7, ограничитель 8, интегратор 9 и логический пороговый блок 10.

Устройство работает следующим образом.

Параллельно контролируемой системе управления, 1 устанавливается эталонная динамическая модель Су 2, математическое описание которой соответствует математическому описанию систем управления т.е. фиэические процессы в системе управления и эталонной модели описываются одними и теми же яатематическими соотношениями.

Допустим, что физические процессы в контролируемой системе управления 1

634240 темы т

" < а" х

У ° X + Я вЂ” — — -(М) Я! ($ ts

Формула изобретения производится

Ум

Y Xi Б — q g)S

d" X

5 II

> и (Ы Ц, Х . Хщ(5«4

В ! описываются в общем виде нелинейным дифференциальным уравнением

dX ,) .V (t, X,К,(4),...,КК),Vä), где т — время;

Х вЂ” выходная координата сисЧ вЂ” нелинейная функция;

V — - входной сигнал — возмущения;

K<(t),Кдй) — внутренние параметры системы управления, являющиеся функциями времени.

Входной сигнал V является общим для системы управления 1 и модели 2.

Этот сигнал берется непосредственно иэ контура системы управления, составной частью которой является диагностируемый объект °

Выходной сигнал системы управления К поступает на вход первого

„блока упреждения 3 и на первый вход первого сумматора 5. В первом блоке упреждения 3 производится формирование производных по времени от выходного сигнала системы управления. С выхода первого блока упреждения 3 сигнал, пропорциональный величине

- где Ah — интервал упреждения (предсказания), поступает на второй вход первого сумматора 5.

В первом сумматоре 5 производится сложение сигналов Х и 2 . С выхода первого сумматора сигнал, пропорциональный величине У«Х +2 поступает на второй вход блока сравнения 7.

Выходной сигнал эталонной модели

Х„, поступает на вход второго блока упреждения 4 и на первый вход второго сумматора 6. Во втором блоке упреждения 4 производится формирование производных по времени от выходного сигнала эталонной модели. С выхода второго бЛока упреждения 4 сигнал, пропорциональный величине

Хм

«! !— Ж вЂ” ъ- " г,-«.g ,поступает на второй вход второго сумматора 6.

Во втором сумматоре 6 производится сложение сигналов Х и Z . С выхода второго сумматора сигнал, пропорциональный величине Ум Х„,+2м поступает на третий вход первого блока сравнения 7.

В блоке сравнения 7 сравнение сигналов У

Полученный сигнал рассогласования д«V- Y к (где Чк — сигнал с выхода интегратора), со второго выхода блока сравнения 7

5 подается на вход ограничителя 8 а с

I выхода блока сравнения 7 — на вход логического порогового блока 10.

В ограничителе 8 производится or раничение сигнала б по модулю. С выхода. ограничителя сигнал подается

I0 н а !вsхxоoд и !н!т е rгр а т оoр а 99, с выхода которого сигнал в виде сигнала отрицательной обратной связи подается на первый вход блока сравнения 7.

Вследствие этого образуется замкнутый

l5 контур компенсации рассогласования выходных сигналов первого и второго сумматоров (Y — Y ), которое вызывается несовпадением параметров контролируемой системы управления и эта20 лонной модели.

В логическом пороговом блоке 10 производится сравнение сигнала д" с его предельным пороговым (предельно допустимым) значением Р„

Введение в устройство для функционального контроля систем управления сумматоров и блоков упреждения дает положительный технико-экономический эффект, заключающийся в повышении точности работы устройства, повышении достоверности контроля систем управления, так как, в устройстве производится не только сравнение выходных сигналов системы управления Х и эталонной модели Х „„, но и сравнение производных по времени.,от сигналов

Х и Х„,, т.е. производится сравнение сигналов Ч и м где (Ы

У «Х + ь« э И

Обеспечивается воэможность прогнозирования технического состояния контролируемой системы управления, т.е. предлагаемое устройство обеспечивает возможность определенИя технического состояния контролируемой системы управления не только в текущий момент времени t, но и в будущий момент времени 1 * о+ А< где а4 — интервал упреждения (предсказания) . устройство для функционального контроля систем управлений по авт.св.

9 439790, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит динамическую модель системы управления, блоки упреждения и сумматоры, причем выход контролируемой системы управле634240

Составитель В. Дианов

Редактор Л. Народная Техред Э.Фанта Корректор В. Сердюк

6760/45 тираж 991 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 ния соединен с первым входом первого сумматора и входом первого блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом первого сумматора, выход динамической модели системы управления соединен с первым входом

1 второго сумматора и входом второго блока упреждения, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а выходы первого и второго сумматоров подключены ко второму и третьему входам блока сравнения соответственно.