Многоканальная экстремальная система управления инерционными объектами

О П И С А Н Й -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

00 528545

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.74 (21) 2007804/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.09.76. Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 06.10.76 (51) М, Кл.- "G 05В 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62: 52 (088.8) ло делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения

Г. М. Гурович (71) Заявитель

Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта (54) МНОГОКАНАЛЪНАЯ ЭКСТРЕМАЛЪНАЯ СИСТЕМА

УПРАВЛЕНИЯ ИНЕРЦИОННЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Изобретение относится к теории и технике систем автоматической оптимизации и может быть использовано при разработке многоканальных экстремальных а втоматических систем управления инерционными объектами, имеющими значительное число технологических агрегатов.

И звестна система экстремального у правления, содержащая одноканальный автоматический оптимизатор, объект,с и входами и одним выходом и коммутатор, предназначенный для подключения оптимизатора к соответствующему входу на определенное, заранее фиксированное время (.1). В,этой системе лля нахождения экстремума упра вляемой величины по каждому входу требуется значительное время; величина его зависит от выдержки времени, на которую коммутатор подключает OTI тимизатор к данному входу,,и от числа циклов управления, за которые в каждом канале будет найден частный экстремум. При значительном числе входов время поиска глобального экстремума существенно увеличивается и может достигать нескольких часов даже,лля безынерционного объекта. Известны также

uâà варианта схемы эпизодически работающе -о экстремального регулятора,,первый:вариант которого содержит дифференцирующие устройства, триггер, схему ИЛИ и реле; второй вариант схемы содержит электронные потенциометры, вычислительную схему и д вухтактный магнитный усилитель. Обе схемы предназначены лля определения и уточнения по5 Iîæåíèÿ экстремума и реализуют олнп и тот же алгоритм (2). Этот экстремальный рег>-лятор характеризуется пеобхолимостью периодической работы для уточнения величины х0 (лаже прн стабильной, статической характерн10 стнке), т. е. его эффективность мало чем отличается от известных непрерывно работающих регуляторов; трудностью получения (реализациш) управляющего сигнала специальной формы; наличием лифференциаторов, полчер15 кивающих сигнал помех в полезном сигнале.

Наиболее близкой к изобретению является система экстремального управления, содержащая управляемый объект, оптимизатор, распределитель н модели входного воздействия, 20 кольцевое пересчетное устройство, элемент сравнения и запомнна|ощнй элемент, предназначенная для,поиска экстремума в каждом канале объекта за один цикл (3). Характерными для этой известной системы явля|отся

25 низкое быстродействие и малая точность работы.

Цель изобретения —:повышение точности и быстролействия системы управления. В описываемой системе это достигается тем, что она

528545

Вычислительный блок 8 предназначен для определения текущего значения входного воздействия каждого управляемого объекта 3, равного вычисленному значению входного возде Ic)BHsi и соответствующему экстремальному значению выходного воздействия. Запоминающий элемент 9 вычислительного блока 8 предназначен для сохранения сигнала первой модели входного воздействия 6 в интервале меж) ду первым и вторым реверсами; в интервале между вторым и третьим ре версами этот cHI HB;l сохраняется запоминающим элементом

10. В за поминающем элементе 11, вход которого связа н с выходом сумматора 12, производится сохранение суммированных сигналов первой модели входного воздействия 6.

В описываемой системе при управлении каким-либо одним объектом допускаются лишь три реверса, после чего входное воздействие принудительно устанавливается равным значению, соответству)ощутим экстремуму выходного воздействия. При равенстве сигналов, поступающих на входы элемента сравнения 13, на его выходе появляется сигнал, свидетельствующий о достижении экстремума в управляемом объекте и прикладываемый ко входу. распределителя 5, который, воздействуя на все свои секции одновременно, переводит систему управления на определение экстремума в следующем управляемом объекте. По мере окончания первого цикла последовательного управления всеми объектами начинается следующий аналогичный цикл, необходимый для коррекции состояний входного воздействия каждого управляемого объекта, изменяемых

B связи с дейст)вием возмущений, помех и дрейфом статической характеристики.

Применение описываемой системы при сравнительной простоте и надежности обеспечивает высокую точность и быстродействие, а также возможность работы системы как при постоянной, так и переменной скоростях исполнительното механизма.

Формула изобретения

Многоканальная экстремальная система управления инерционными объектами, .содержагцая одноканальный оптимизатор, кольцевое пересчетное устройство, управляемые объекты, соединенные с исполнительными механизмами, первые модели входного воздействия, распределитель, элемент сравнения и запоминающий элемент, причем первый вход распределителя соединен с выходами управляемых объектов, а первый выход — со входом оптимизатора, второй вход распределителя связан с первым выходом оптимизатора, а второй выход соединен со входами исполнительных механизмов и вторым входом кольцевого пересчетного уcTpollicTва, первый вход которого соединен со вторым выходом оптимизатора, входы .первых моделей входного воздействия соединены с выходами соответствующих испо:гнительных механизмов, о т л и ч а ю,щ а я с я тем, что, с целью повы шения точности и бысодержит вторые модели входного воздей ствия, первый и второй запоминающие элементы и сумматор, причем входы вторых моделей соединены с выходами соответствующих исполнительных механизмов, первый допо.тни- 5 тельный вход распределителя связан с выходами перBblx моделей входного воздейств ия, а первый дополнительный выход соединен с первыми входами первого и второго запоминающих элементов, второй дот)олнительный вход 1 ра спределителя соединен с выходами вторых моделей входного воздействия, а второй дополнительный выход распределителя соединен со вторым входом элемента сравнения, вторые входы первого и второго запоминающих эле- 15 ментов соединены соответственно с первыми и вторым выходами кольцевото пересчетного устройства, выходы первого и второго запоминающих элементов соединены со входами сумматора, выход которого соединен с первым 20 входом третьего за поминающего элемента, второй вход которого соединен с третьим выходом кольцевого пересчетного у)стройства, выход третьего запоминающего, элемента соединен с первым входом элемента сравнения, 25 выход которого соединен с управляющ им входом распределителя.

На чертеже приведена структурная схема описываемой системы.

Она состоит из одноканального оптимиза- Зр тора 1, кольцевого пересчетного устройства 2, и-го числа управляемых ооъектов 3 с исполнительными механизмами 4, многосекционного распределителя 5 с четырьмя секциями 5ь 52, 5з и 54, первых и вторы моделей входного з5 воздействия 6 и 7 по числу управляемых объектов и вычислительного блока 8. Вычислительный блок 8 состоит из трех запоминающих элементов 9, 10 и 11, сумматора 12 и элемента сравнения 13. Оптимизатор 1 пред- 4о на значен для определения значений входного воздействия объекта, соответствующих точкам реверса исполнительных механизмов 4, его вход через первую секцию 5) распределителя связан с выходами управляемых объектов 3, а 45 первый выход через вторую секцию 5 распределителя связан с входом каждого исполнительного механизма 4 и со вторым входом кольцевого пересчетного устройства 2, Кольцевое пересчетное устройство 2, являющееся 5о) своеобра зным распределителем тактовых имвульсс в, предназначено,для управления работой запоминающих элементов 9, 10 и 11, его входы связаны с оптимизатором 1, а первый, второй и третий выходы связаны со вторыми 55 входами запоминающих элементов 9, 10 и 11

-.оответственно. Первые модели входного воздействия 6 предназначены для измерения раостоян ия Ilo статической характеристике управляемого объекта 3 между точками первого 60 и второго, а также между точками второго и третьего реверсов исполнительного механизма

4. Вторые модели входного воздействия 7 интерпретируют текушее значение входного воздействия каждого управляемого объекта 3. 65

528545 стродейстг3ия системы, Она содержит вторые модели входното воздействия, первый и !!торой запоминающие элементы и сумматор, причем входы вторых моделей соединены с Bblxoдами соответстю 10щих исполните;lьных меха- 5 низмов, первый дополнительный вход распределителя связан с выходами первых моделей

«ходпого воздействия, а первый дополнительный выход соединен с первыми входами первого и второго запоминающих элементов, 10 второй дополнительный вход распределителя соединен с выходами вторых моделей входного воздействия, а второй дополнительный выход распределителя соединен со вторым входом элемента сравнения, вторыс входы 15 первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с первыми и вторым выходами кольцевого пер есчетн ого устройства, выходы первого и второго запоминающих элементов соединены со входами сумматора, гыход которого соединен с первым входом третьего запоминаю!пс1o элемента, второА I3xo которого cop.. IIIIIBH c третьим

1ом кольцевого псрссчстного устройства, вы. .Од третьего запомппа!СIцсго э,!смснта coeë!Iнсн с первым входом элемента сравнения. выхОд которого соединен с управляющим 13xo:Ioì р а сп редел и тел я.

Источники информации, прпнятыс во внимание lip» эк!спертпзс:

1. Салихов 3. М. О принципе построения самонастраивающейся системы управления режимом разиопсредатчика. Известия AH Узоекской ССР, ссрия техн. наука, 19б4, ¹ 3.

2. Лрефьев Б. Л. Оптимизация инерционных процессов. Л., Ма!Ииностросние. 1969.

3. Лвт. сз. СССР М 341012, М. Кл -. С 05В

13!!02, 1970.

528545

"з (!

1 ! !

Составители Э. Митрошин

Техред Е, Подурушина

Корректор Л. Брахнина

Редактор Л. Тюрина

Типография, |Ip. Сапунова, 2

Заказ 2007/9 Изд. № 1593 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Рачшская наб., д. 4/5