Устройство стабилизации системы автоматического регулирования для объектов с самовыравниванием

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву )т 615455 (22) Заявлено 21.0978 (21) 2665971/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано250180 Бюллетень №3

Дата опубликования описания 2801.80 (51)М. Кл.

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62.50

{088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Д. Самсонов и A.Н ° Котовский (71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт

{ 54 ) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ОБЬЕКТОВ С САМОВЫРАВНИВАНИЕМ

Изобретение касается автоматического управления. Оно может использоваться в устойчивых и неустойчивых системах для получения требуемых качественных показателей системы.

Обеспечение нужных динамических свойств в системах автоматического регулирова ни я осущес Taляетс я с помощью пассивной и активной коррекции.

Первая осуществляется введением пассивных звеньев и имеет узкий диапазон влияния на динамику системы. При активной коррекции изменяются либо параметры, либо структура системы. широко используется коррекция, при 15 которой формируется управляющее воздействие, изменяющее коэффициент усиления или постоянную времени. Подобная коррекция приводит к созданию специального сигнала, управляющего 2О коэффициентом .усиления системы, для формирования которого необходимо выполнить большое число различных операций. Для коррекции систем с помощью изменения структуры используют переключение структуры в зависимости от величины сигнала рассогласования и колебаний скорости его изменения.

Обеспечение нужных динамических свойств достигается с помощью введения канала управления переключением.

При этом канал уйравления содержит большое число сложных элементов . Реа лизация систем с переменной структурой всегда связана со значительным усложнением системы.

Из основного авт. св. 9 615455 известно устройство стабилизации системы автоматического регулирования для объектов с самовыравниванием{1) .

Это устройство может быть использовано только в том случае, если.в системе присутствует объект с самовыравниванием, и может обеспечивать устойчивую работу системы только в режиме стабилизации, к тому же в этой системе не удается получить скользящих режимов, придающих системе определенные преимущества.

Цель изобретения — расширение области применения устройства, т.е. достижение устойчивости в системах, содержащих любые объекты.

Это достигается тем, что выход регулятора соединен с входом объекта регулирования через блок переключения коэффициента, управляющий вход которого связан с выходом блока изменения структуры, и, кроме того, тем, что блок переключения коэффи711544.0 при gS ) 0 а

1 при gS>0, 20

Формула изобретения

30 циента содержит масштабный блок, ключ и сумматор, первый вход которого соединен с входом, а второй вход через ключ соединен с выходом масштабного блока, причем управляющий вход ключа, выход и первый вход сумматора соединены соответственно с управляющим входом, выходом и входом блока переключения коэффициента.

На чертеже дана структурная схема системы.

Она содержит сумматор 1, регулятор 2, сумматор 3, объект 4 регулирования, масштабные блоки 5 и 6, блок 7 изменения структуры, ключи 8 и 9, блок 10 переключения коэффициента.

При подаче на вход системы входного сигнала x(t) в блоке 7 изменения структуры вырабатывается сигнал где S-„управляющая функция вида

S = K qgi g(t) = x(t)-n(t)p (2)

j=o

x (t) — входной сигнал;

n (t) — выходной сигнал объекта, — с — k, где с — порядок системы;

k — порядок регулятора . 4 я()

: аН

Если gS (О, то блок 7 изменения структуры управляет ключами 8 и 9, переводя ключ 8 в положение б, а ключ

9 — в положение в . B этом случае система как бы разбивается на дне подсистемы с управляющими воздействиями с(с) =х (t) -у (t) и e(t) =Z (с) - (t), где х (t) — входной сигнал; 40 у t) — выходная величина масштабного блока 5; (t) — выходная величина масштабного блока 6;

Е(t) — выходная величина регуля- 4g тора.

Управляющий сигнал e (t) =Е (t) — О (t) вызывает но втбрай подсистеме днижение, аналогичное тому, к оторое н оз никает в системах со скользящим режимсм.

Действие этого сигнала приводит к тому, что величина gS изменяет свой знак на обратный. При gS >О ключи 8 и 9 согласно выражению (1) вернутся в положения а и с, В свою очередь, это переключение вызовет изменение знака gS и т.д. Таким образам, во второй подсистеме возникает скользящий режим, приводящий к равенству входной и выходной величин системы.

Ис поль зование сумматора, масштабного блока, ключа выгодно отличает эту систему от известных, так как расширяется область применения системы на случай любых объектов, упрощается блок упранления изменением структуры, позволяющий получить в системе скользящий режим, поскольку порядок управл яющей функ ции ниже .

1. Устройство стабилизации системы автсматического регулирования для объектон с самоныравниванием по авт. св. 9 615455, о тли ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, выход регулятора соединен с входом объекта регулирования через блок переключения коэффициента, управляющий вход которого связан с выходом блока изменения структуры.

2. Устройство по и. 1, о т л и ча юще ес я тем, что блок переключения коэффициента содержит масштабный блок, ключ и сумматор, первый вход которого соединен с входам, а второй вход через ключ соединен с выходом масштабного блока, причем управляющий вход ключа, выход и первый вход сумматора соединены соответственно,с управляющим входом, выходом и входом блока переключения коэффициента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 615455, кл, G 05 В 23/02, 14.12,76, IjHHHIIH Заказ 9010/35 .Тираж 956 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4