Устройство для управления динамическим объектом

Союз Соиетскин

Социапистических

Республик

QП ИCAН ИЕ ()641395 изоьеитения (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено 04.07.77 (21} 2502466/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.79Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 08.01.79 г (51} М. Кл

Я 05 В 11/01

Гасударственный нсмнтет

СССР а делам нэабретеннй н етнрытнй (53) УДК62.50 (088.8} (72) Автор изобретения

В. К. )Китарев (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМ

ОБ ЬЕКТОМ

Изобретение относится к области автоматики и МоМВТ 6biTh испопьзовано при проектировании систем автоматического регулирования, содержащих нелинейные эпементы B частности дпя управления летательными аппаратами.

Известно устройство дпя управпештя (°

3Q, содержащее непинейные элементы.

В нем увеличение быстродействия осуществпяется благодаря увеличению глубины отрицательной обратной связи по скорости в зависимости от заданной вепичины динамической ошибки.

Яедостатком известного устройства является то, что в нем не полностью используется мощность управляощего воздействия, что может снизить точность управления, например, при управлении летательным аппаратом с быстро изменяющимся задающим сигналом.

Наиболее бпизкнм техническим pemeнием к изобретению является устройство дпя управления динамическим объектом (2), содержащее первый блок выдепения знака, выход которого соединен с вы ходом устройства, вход- с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен со входом устройства, второй вход- с выходом датчика попожения динамического объекта, третий вход — с выходом первого блока умножения, один вход которого непосредственно, а другой через блок выдепештя модуля соединен с выходом датчика скорости динамического объекта.

Недостаток его состоят в том, что при действии на объект управления возмущения движение изображающей точки после переключения знака управления происходит ипи по траектории, не проходящей через начало координат, или по траектории, проходящей через начало координат, но в скользящем режиме. В том и другом спучаях быстродействие системы снижается.

Целью изобретения является повыше ние быстродействия устройства.

641395

Поставленная цель достигается тем, что предложенное устройство содержит второй блок выделения знака и последова тельно соединенные датчик ускорения динамического объекта, второй сумматор, второй блок умножения и третий блок умножения соответствующий ВхОд кото рого подключен к выходу датчика положения динамического объекта, выход- к четвертому входу первого сумматора.

Выход датчика скорости динамического обьекта связан со входом второго блока выделения модуля, выход которого сое динен с соответствующим входом второго блока умножения, а выход первого блока 15 выделения знака связан с соответству ошим входом второго сумматора.

На чертеже представлена с груктурная схема устройства для автоматического управления динамическим объектом. Оно 20 содержит датчик положения 1 динамического объекта, динамический обьект управления 2 вместе с исполнительным органом, блок выделения модуля 3, блок выделения знака 4, сумматор 5, блоки умножения 6 7 и 8, сумматор 9, блок выделения знака 10, датчик скорости 11 динамического объекта и датчик ускорения 12 динамического объекта..

Устройство работает следующим обра. эомэ

Датчики положения 1, скорости 11 и ускорения 12 динамического объекта (например, инерциальной системы геометрического типа в летательном аппарате) измеряют сигналы регулируемой координаты Ох, скорости изменения регулируемой координаты О„и ускорения ее изменения U ñîîòâåòñòâåííî. Измеренный

U к HemeeTc«< ве пгчину. равную, абсолютному значению сигнала U „. Эта операння реализуется с помощью выделения модуля блоков 3 и 6. Измеренный сигнал О.„- суммируется с помощью

45 сумматора 5 с управляющим сигналом t3 к умножается иа веюшчину, равную сигнатуре сигнала О „.,поступающую с блока вьщеления энаиа 4.

Выходной сигнал блока умножения 7 позюрно умножается с помощью блока умножения 8 на величину, равную сщ налу ц к а

Выходные сигналы блоков умножения

8 и 8, иж4еРенный сигнал Uк и эадаюший сигнал Х ддсуммир)уются с помощью сумматора 9. При подаче на вход сумматора 9 выходного сигнала в блоке умножения 8 происходит коррекция линии переключения в фазовом пространстве"положение динамического объекта - скорость динамического объекта" в зависимости от действующего на динамический объект возмущения, таким образом, что она будет фаэовой траекторией системы. проходящей через начало координат. Ca@ довательно, при этом исключаются авто колебательные процессы и скользящий режим и тем самым повышается быстродействие устройства, та-. :как при максимальном управляющем сигнале движение в качало координат осуществляется по фаэовой траектории, проходящей через начало координат.

Реализация этого устройства с оптимальным по быстродействию автоматическим управлением динамическими объектами, позволяет наиболее эффективно использовать мощность управления для повышения точности отработки задающего сигнала. Это особенно важно при управлении летательными аппаратами, когда задающий сигнал быстро изменяется.

Формула изо бретения

Устройство для управления динамическим объектом, содержащее первый блок выделения знака, выход которого соединен с выходом устройства, вход — с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен со входом устройства, второй . вход — с выходом датчика положения динамического объекта, третий вход — с выходом первого блока умножения, один ,вход которого непосредственно, а другой через блок выделения модуля соединены с выходом датчика скорости динамического объекта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия управления, оно содержит второй блок выделения знака и последовательно соединенные датчик ускорения динамического объекта, второй сумматор, второй блок умножения и третий блок умножения, соответствующий вход которого подключен к выходу датчика положения динамического объекта, выход - к четвертому входу первого сумматора выход датчика скорости динамического объекта связан со входом второго блока выделения модуля, выход ко» торого соединен с соответствующим входом второго блока умножения, а выход первого блока выделения знака связан с соответствуюшим входом второго сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 219992, МКИ 8 05 В 5/05, 19.1 1.66.

2. Топчеев Ю. И. и др. Системы стабилизации. М., "Машиностроение, 1974, с. 108-114, рис. 2. 23 а.

Составитель,В. Васильев

Редактор Л. Утехина Техред 3. Фанта Корректор М. Демчик

Заказ 7511/42 Тираж fQ /+ Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушскаи наб., д. 4/5

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