Способ компенсации запаздывания в системах автоматического регулирования

ОПИ CÀÍÈ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

263016

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.1Х.1968 (№ 1270350/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.11.1970. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28Л .1970

Кл. 2!с, 46/50

Комитет по лелем изобретенмй и открытий при Совете Министров

СССР

МПК G 051

УДК 621.3.078:681.327. .77 (088.8) Авторы изобретения и заявители

М. А. Боровиков, А. П. Инешин и Г. В. Логинов

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ В СИСТЕМАХ

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Известен способ компенсации запаздывания в системах автоматического регулирирования с помощью упреждающего сигнала отрицательной обратной связи на входе системы.

На фиг, 1 представлена структурная схема системы автоматического регулирования (САР) объекта с запаздыванием и с компенсацией запаздывания по известному способу.

Она содержит передаточную функцию регулятора 1Р р, передаточную функцию объекта регулирования W, " с запаздыванием то, передаточную функцию К„модели объекта (необходимо: И „, = F,), запаздывание т упредителя, моделирующее запаздывание объекта, входной и выходной сигналы ХоХ замкнутой

САР, сигнал Ут на входе звена с запаздыванием, корректирующий сигнал Ув упредителя

У2(Р) (p) 11 м (1 1 )

При этом передаточная функция замкнутой системы имеет вид:

Л о

@зЗ() Мал 070 е

1+ т . W + W,W, — е )

Если то — т,, то характеристическое уравнение CAP не содержит члена е л . Следовательно, влияние запаздывания на устойчивость системы скомпенсировано. Однако этот способ компенсации запаздывания имеет неДОСТАТКИ: а) требуется выполнение дополнительного звена чистого запаздывания, что само по себе представляет определенные технические трудности и стоимость его, например, для систем

5 электроавтоматики, оказывается соизмеримой со стоимостью самой САР;

o) как правило, запаздывание в объектах регулирования является переменной величиной (сложной функцией режима работы САР1, 1р что по условиям сохранения заданных динамических свойств и запасов устойчивости требует соответствующей подстройки блока запаздывания упредителя, а это дополнительно резко усложняет и удорожает последний.

15 Предложенный способ компенсации запаздывания отличается от известного тем, что сигналы, снятые до и после звена с запаздыванием, пропускают через модели звеньев системы без запаздывания, расположенных меж2р ду точкой съема каждого сигнала и выходом системы, и, сравнивая их, формируют упреждающий сигнал.

Применение этого способа упрощает систему, так как не требуется дополнительного звена чистого запаздывания, а используется запаздывание самой системы. При этом обеспечивается инвариантность системы к изменениям величины запаздывания.

На фиг. 2 представлена структурная схема

30 системы автоматического регулирования объ263016

П едмет изобРетени

Составитель 3. В. Маркова

Техред Л. В. Куклина Корректор А. М. Глазова

Редактор Б. Б. Федотов

Заказ 1323г3 ° Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 екта с запаздыванием и компенсацией запаздывания по предложенному способу, содержащая звенья с передаточной функцией Кг, расположенные между входом и звеном с запаздыванием; звено с передаточной - функцией

W е ", содержащее запаздывание; звенья с передаточной функцией W3, расположенные между выходом и звеном с запаздыванием; модель звена без запаздывания передаточной функцией W„, идентичной W; модель звеньев с передаточной функцией W„, идентичной

1Р"з, с сигналом Уз на выходе; УстРойство сРавнения, содержащееся в упредителе, с сигналом

У на выходе.

Найдем выражение для упреждающего сигнала У2(Р):

У,() -

) У,(p).W, е

Тогда Уа(Р) — У (Р) .У.,ф „з е

Здесь при выполнении лишь одного условия равенства передаточных функций W„„, = W2, Фм, = Ж з синтезируется упредитель с требуемым выходным сигналом;

5 Уа(р) = У,(p) В г Р з(1 — е Р" ).

Т0 Способ компенсации запаздывания в системах автоматического регулирования с помощью упреждающего сигнала отрицательной обратной связи на входе системы, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения системы

15 и обеспечения ее инвариантности к изменениям величины запаздывания, сигналы, снятые до и после звена с запаздыванием, пропускают через модели звеньев системы без запаздывания, расположенных между точкой съема

20 каждого сигнала и выходом системы, и, сравнивая их, формируют упреждающий сигнал.