Система управления

 

Союз Советск

Соцналистммесимн

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 20. 12.77(21) 2557008/18-24 с присоединением заявки №

Ст 05 В 11/01

Гееударнтвннный камнтет

СССР нн двнам нзобрвтнннй и еткрмткй (23) Приоритет

Опубликовано05.03.79,Бюллетень № 9 (53) УДК 62-50 (088,8) Дата опубликования описания 07.03.79 (72) Авторы изобретения

B. А. Стамболи и В. П, Шкондин (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

f5

Изобретение относится к области квазиоптимапьного управления объектами при наличии ограничений на величины управляющего воздействия и может быть применено в разпичных областях промышленности.

Известна система квазиоптимального автоматического управления объектом при наличии ограничений на величину управляющего воздействия, в обратную связь которой включено в качестве регулятора оптимальное управляющее устройство (1) . Система содержит исполнительный механизм, соединенный с объектом, выход которого соединен через датчик регулируемого параметра с дифференциатором, сумматор и усилитель.

Недостатками такой системы являются потеря ее устойчивости при больших рассогпасованиях (за счет попадания рабочей точки системы в нелинейную область), а также низкая, точность,ее работы.

Белью изобретения является повышение точности работы и устойчивости системы при действии больших отклонений регулируемой величины от заданного значения и минимизация спожното квадратичного функционала качества (получения желаемых динамических свойств при минимизации стоимости управления), Эта цепь достигается тем, что пред- ложенная система содержит поспедоваThahHo соединенные первый блок обратной связи и первый элемент И и последовательно соединенные второй бпок обратной связи, блок определения максимума, логический блок, второй элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен со входом сумматора, а второй входс выходом первого эпемента И. Первый и второй входы первого и второго блоков обратной связи соединены соответственно с выходами датчика регулируемого параметра и дифференциатора. Выход nepBol o бпока обратной сВВВН соединен со вторым входом блока выделения макси651312 мума, в выход второго блока обратной связи — со вторым входом второго элемента И. Второй выход логического бло"* " ка "соединен со вторым входом первого элемента И .

На чертеже представлена структурная

"схема "Системы" квазиойФимального управления при наличии ограничений на управляющее воздействие.

Выход объекта управления 1 подключен ко входу датчика регулируемого параметра 2, соединенного с дифференциатором 3. Выходы датчика 2 и дефференциаторв 3, формирующих сигналы Х1 и

Х соответственно, подключены к первому и второму блокам обратных связей

4, 5, настроенных для оптимизации квадратичных функционалов .D и Э соответственно. Блоки обратных связей 4, и 5 формируют, управляющие воздействия U и ll соответственно, минимизирующие критерий 3 и 0 < . Выход каждого блока обратной связи 4 и 5 подключен ко входу блока выделения максимума 6. Выход блока 4 подключен ко второму элементу И 7, а выход блока 5 - к первому элементу И 8.

Блок выделения максимума 6 подключен ко входу логического блока 9, который осуществляет управление работой элементов И 7 и 8, что обеспечйвает"coom ветствующую подачу сигналов управления U1 и Ц ив элемент ИЛИ 10,:; выходной сигнал которого подается че рез сумматор 11 B усилитель 12 на вход исполнительного механизма 13, воздействующего на объект управления 1. Система работает следующим образом;

Сигнал Х1 с выхода датчика 2 и сигнал Х с выхода дифференциатора 3 подаются на блоки обратных связей 5, 4, настроенных таким образом, что оптимизируют функцйойалы

l(F F>x ро )dt

Q 1 соответственно, реалиэующие при этом лйнейные законы управления Б = К 1 Х +

+ К2Х и Ц - С1 Х1 + С2 Х2.

Для определенности положим, что К С и К > С

Управляющие сигналы U 4 и с выхода блоков обратной связи 4 и 5 подаются на блок выделения максимума

6, который подает максимальный сигнал управления на блок 9. Если максимальный сигнал управления меньше предельно допустимого значения, то блок 9 обеспечивает прохождение максимально-, ro управляющего сигнала О„обратной связи через элемент И 7 на элемент

ИЛИ 10, выходной сигнал которого по ступает на сумматор 11, где формируется сигнал ошибки, который усиливается усилителем 12 и подается на вход исполнительного механизма 13, воздействующего на объект управления1.

Если максимаЛьный сигнал управления, поступающий с блока выделения максимума 6, превосходит предельно допустимое значение, то блок 9 обеспечивает прохождение сигнала Ц через элемент И 8 на элемент ИЛИ 10. В дальнейшем сисгема работает аналогично.

Такая кввэиоптимвльная система управления является устойчивой при действии больших отклонений регулируемой величины от заданного значения

fO

1% (не допускает я работа объекта управления на границе допустимых значений управляющих воздействий) и минимизирует сложный квадратичный функционал качества.

Формула изобретения

Система управления, содержащая последовательно соединенные сумматор, усилитель и исполнительный механизм, выход которого соединен с объектом управления, выход которого через датчик регулируемого параметра соединен с дифференциатором, о т л и ч а ю— щ. и и с я тем, что, с целью повышения устойчивости и точности рабоче системы, она содержит последовательно соединенные первый блок обратной связи матора, а второй вход - с выходом первого элемента И, Первый и второй входы первого и второго блоков обратной связи соединены соответственно с выходами датчика регулируемого параметр» ра и дифференцивторв, выход первого блока обратной связи соединен со вторым входом блока выделения максимума, в выход второго блока обратной, I

45 и первый элемент H и последовательно соединенные второй блок обратной связи, блок выделения максимума, логический блок, второй элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен со входом сум» связи — со BTopbtM входом .второго эле мента И, второй выход логического блока соединен со вторым входом первого элемента И.

65131 2

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M . 196154, кл. Cj 05 В ll/06, 1970.

Составитель А. Лащев

Редактор Л. Утехина Техред Ю. Ниймет КорректорЕ. Папи

Заказ 804/44 Тираж 1014 Подписное 0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4