Система автоматического управления для объектов с запаздыванием
Изобретение относится к системам автоматического управления технологическими объектами, имеющими «чистое запаздывание , и может быть иснользовано в химической , нефтехимической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет улучшить качество управления. Это достигается те.м, что на объект подаются сигналы корректирующего и компенсирующего воздействий , которые формируются как функции от задающего сигнала и его дискретной производной. Корректирующее воздействие формируется с помощью блока деления с учетом коэффициента усиления объекта. Регулирующее воздействие выбирают с учетом времени задержки объекта по пропорционально-интегральному закону, коэффициенты которого выбирают из условия обеспечения заданного качества переходных процессов при воздействии возмущения на вход объекта. Компенсирующее воздействие формируется с помощью дискретного дифференцирующего блока, двух блоков умножения, двух сумматоров, блока памяти и дискретного логического блока. Величину компенсирующего воздействия выбирают из условия обеспечения максимального быстродействия системы регулирования для объекта первого порядка. Регулирующее, корректирующее и компенсирующее воздействие суммируются и подаются на вход объекта. 2 ил. i ND ts3 C5
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1229726 (51) 4 G 05 В 13/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3778574/24-24 (22) 10.08.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (72) В. P. Тучинский и В. Л. Перов (53) 62-50 (088.8) (56) Патент США № 3938017, кл. 364/148, 1976.
Авторское свидетельство СССР № 970319, кл. G 05 В !3/02, 1981. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления технологическими объектами, имеющими «чистое» запаздывание, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет улучшить качество управления. Это достигается тем, что на объект подаются сигналы корректирующего и компенсирующего воздействий, которые формируются как функции от задающего сигнала и его дискретной производной. Корректирующее воздействие формируется с помощью блока деления с учетом коэффициента усиления объекта.
Регулирующее воздействие выбирают с учетом времени задержки объекта по пропорционально-интегральному закону, коэффициенты которого выбирают из условия обеспечения заданного качества переходных процессов при воздействии возмущения на вход объекта. Компенсирующее воздействие формируется с помощью дискретного дифференцирующего блока, двух блоков умножения, двух сумматоров. блока памяти и дискретного логического блока. Величину компенсирующего воздействия выбирают из условия ооеспечения максимального быстродействия системы регулирования для объекта первого порядка. Регулирующее, корректирующее и компенсирующее воздействие суммируются и подаются на вход объекта. 2 ил.
1229726
Изобретение относится к системам автоматического управления технологическими объектами, имеющими «чистое» запаздывание, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других от расл ях промышленности.
Цель изобретения — улучшение качества управления.
На фиг. 1 представлена блок-схема системы; на фиг. 2 — диаграммы работы системы. 10
Система содержит тактовый генератор
1, блок 2 сравнения, блок 3 регулирования, первый сумматор 4, обьект 5 управления, блок 6 измерения, блок 7 коррекции задания, блок 8 памяти, блок 9 задержки, дискретный дифференцирующий блок 10, первый 15 блок 11 умножения, второй сумматор 12, дискретный логический блок 13, второй блок
14 умножения, блок 15 деления и третий сумматор 16.
Система работает следующим образом.
С помошью блока 6 измеряется регулируе- 2О мая переменная Х, а в блоке 2 сравнения определяется ошибка регулирования по формуле: в=7. — х, (11
25 где 2 (t) =Z(t — т) — сдвинутое с помощью блока 9 задержки в прошлое на время т значение задания Z, выдаваемое блоком
7 ко рекции задания.
Г помощью блока 3 регулирования формируется регулирующее воздействие, напри- 30 мер, по ПИ-закону:
Up„— — U0 К е+ j К в dt, (2) о при этом настройки (К" и К ) выбираются исходя из оптимальности при возмущении по входу объекта.
С помощью блока 15 деления формируется корректирующее воздействие (3) об об 4О где К вЂ” коэффициент усиления объекта.
С помощью дискретного дифференцирующего блока 10 определяется значение дискретной производной задания:
Z, 2
)г (4) 45 где h — величина интервала дискретности, задаваемой тактовым генератором 1;
i — номер интервала дискретности.
С помощью блока 11 умножения рассчитывается длительность Н; прямоугольного импульса S;, необходимая для компенсации возмущения d;;
Тоб
Н;= „„ d;=Ad,, (5) м4кс где Т вЂ” постоянная времени объекта;
Об
U,— уровень импульса, задаваемый как максимально допустимое значение компенсирующего воздействия.
Выражение (5) получено из условия максимального быстродействия системы регулирования для об ьекта 1-го порядка.
Для каждого 4 0 формируется прямоугольный импульс уровня 1г " со знаком, равным знаку Н;, и длительностью (Н,). В случае наложения импульсов во времени их длительности складываются с учетом своих знаков.
С этой целью с помощью сумматоров
12 и 16, блока 8 памяти и логического блока 13 формируются вспомогательные переменные М, N и а.
М;= N, )+Н,1 (6) — 1 о,== -0
A1 < — 1 — 1<М;<1
Мг) 1
l7) А, == М; — o.;, (8) Переменная М, имеет знак выдаваемого импульса и ее целая часть равна количеству оставшихся интервалов h, в течение которых импульс еще должен выдерживаться, С помощью блока 14 выдастся компенсируюгцее воздейс.t вие: кю6 ком искc. (9) С помощью сумматора 4 формируется и выдается на объект полное управляющее воздействие:
U==U +U +U
110) Фор.аула изобретентг
Система автоматического х правления для объектов с запаздыванием, содержащая тактовый генератор, последовательно соединенные блок сравнения, блок регулирования и сумматор, погключенный выходом к входу об ьекта управления, выход которого соединен через блок измерения с первым входом блока сравнения, и блок коррекции задания, отличаюи(аяея тем, что, с целью улучшения качества управления, в нее введень блок памяти, блок задержки, последовательно соединенные дискретный дифференцируюший блок, первый блок умножения, второй сумматор, дискретный логический блок и второй блок умножения, и также блок
Работа предлагаемой системы управления во времени проиллюстрирована диаграммами (фиг. 2) . В момент i = 3 произошло изменение задания на 3 единицы, т. е. d> =3, следовательно, Нз=3 (в предположении. что
Л = l ). Компенсируюгцее воздействие предcTBB;I яет собой импульс длительностью 3.
В моменты i=9, 10, 12 изменение задания соответственно равно — 4, — 2, 4. Суммарное компенсирующее воздействие выдепживается при t = 9, 10, 11 равным — -U" и при i == 12 равным + U .! 22972б
Фиг /
S1
Фиг. Z
Составитель П. Кудрявцев
Техред И. Верее Корректор Е. Рошко
Тираж 836 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор С. Патрушева
Заказ 2228!47 деления и третий сумматор, подключенный первым и вторым входами к выходу второго сумматора и выходу дискретного логического блока соответственно, выход третьего сумматора соединен С входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, вход блока деления соединен с входами дискретного дифференцирующего блока и блока задержки и выходом блока коррекции задання, второй н третий входы первого сумматора соединены с выходом блока деления и второго блока умножения соответственно, выход бьлока задержки подключен к второму входу блока сравнения, а выход тактового генератора соединен с управляю1цимн входами дискретного дифференцирующего блока, блока памяти и дискретного логического блока.
О 2 4 В В lO t2 т V 1В 2О 22 24 2В
Уз-S
