Дискретный регулятор с переменной структурой

","л,ьсюэ « . ай

О П И А -" Н-и-Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советских

Се44иалистических

Реслублик

<">690442

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Далолнительное к авт. свид-ву—

t (22) Заявлено 100577 (2I } 2483131/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет(51) М. Кл.2

G 05 В 13/00

Государстве ииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50 (088. 8) Опубликовано 05.10.79. Бюллетень Но 37

Дата опубликования описания 05.10.79 (72) Авторы изобретения

В.К.Никишев и В.И.Пикулев (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНЫЯ РЕГУЛЯТОР C ПЕРЕИЕННОН СТРУКТУРОЙ

Устройство относится к дискретным устройствам автоматического управле- ния.

Известны регуляторы с переменной структурой, которые позволяют приводить объект на линию скольжения с последующей стабилизацией относительно этой линии к началу координат(1).

Однако точность работы и надеж- ц ность таких регуляторов недостаточны.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является Устройство (2), содержащее последовательно соединенные блок измерения координат, первый формирователь функции переключения, логическое устройство. и аналоговый регулятор, выход которого соединен со входом обьекта регулирования, выход которого соединен со входом блока измерения координат.

Такое устройство работает в колебательном режиме относительно линии скольжения с использованием переключения структуры с большой частотой, что снижает надежность устройства управления и точность его работы.

Целью изобретения является повышение точности работы и надежности регулятора.

Эта цель достигается тем, что предложенный регулятор содержит второй и третий формирователи функции переключения и последовательно соединенные преобразователь аналогкод н вычислитель управляющего воздействия, выход которого соединен со вторым входом обьекта регулирования, а второй вход — со вторьм выходом логического устройства °

Входы второго формирователя Функции переключения, третьего формирователя функции переключения и преобразователя аналог-код соединены с выходом измерителя координат, а выходы— с соответствующими входами логического устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема регулятора, где обозначены блок измерения координат 1, первый

2 и второй 3 и третий 4 формирователи функции переключения, логическое устройство 5 для определения положе" ния изображающей точки на плоскости фазовых координат, аналоговый регулятор 6 (грубого канала), объект регулирования 7, преобразователь аналог-код 8 и вычислитель управляющего воздействия 9.

690442

На фиг.. 2 представлена фазовая плоскость, на которой показан принцип управления с использованием предлагаемого регулятора.

С блока измерения координат 1 снимаются сигналы, пропорциональные координате х и скорости х объекта. Эти сигналы подаются йа формирователи 2,3,4, которые позволяют определить положение объекта в фазовом пространстве относительно т,рех линий (фиг.2), задаваемых с помощью коэффициентов, наклона, введенных н формирователи 2-4. Если объект находится н области вне линий S, и Я, то работает грубый канал, если объект находится в области S, и Яг, то вступает н действие точный канал.

Задание линий производится с помощью решения уравнений

S, = x, +Л,х; S> = х, +Лгх,.

S, = х +R,x . (1)

Переключение каналов осущестнляется логическим устройством 5. Iî÷кый канал включает преобразователь аналог-код 8 и вычислитель упранляющего воэдейстaиHя 99, вырабатывающий управляющее. воздействие, которое через такт работы приводит объект на линию Я1 из пространства, ограниченного линиями S и S, или с линии на эту же линию, но с каждыч тактом ближе к началу координат, т.е. объект стабилизируется относительно линии Я.г, наклон которой может быть выбра к любым . управляющее воздействие формирует ся следующим образом. На оси х1 выбирают опорную координату х. п и рассчитывают упранлякщее воздействие

Б„, приводящее объект иэ опорной

1 координаты ка линию S через такт работы Тп. С учетом наклона линии выбирают опорную координатУ xzgn(>: опкх„„) и аналогично рассчитывают управляющее воздействие, приводящее объект через такт работы на линию

S>, Общее управляющее воздействие формируется путем суммиранания двух управляющих воздейстний U и 1)г х, которое приводит объект иэ области, ограниченной линиями S и Яг, на линию скольжения Яг. Управля- нхцее воздействие формируется по следующей зависимости: х1( г мг °

«on хг < д

Так как коэффициенты х„„; х „;

U и U постоянны, то нычислитель гг управляющих воздействий определяет значение с учетом аналитического выражения

5 U-=K x,„+К х„,, где Бг г . Uxz г х1on а х2оп

Предлагаемое устройства позволяет Управлять объектом без режима переключения в области линии скольжения. Это повышает точность и качество управления объектами, динамика которых описывается дифференциальными уравнениями второго порядка.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности регулятора.

Формула изобретения

M Дискретный регулятор с переменной структурой, содержащий последовательно соединенные блок измерения координат, первый формиронатель функции переключения, логическое устрой25 ство и аналоговый регулятор, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого соединен со входом блока измерения координат, а т л и ч а ю шийся тем, ЗО что, с целью повышения надежности и точности работы регулятора, он содержит второй и третий формирователи функции переключения и последовательно соединенные преобразователь аналогЯ код и вычислитель управляющего ноэдействия, выход которого соединен со вторым входом объекта регулирования, а второй вход — со вторым выходом логического устройства, входы второго формирователя функции переключения, третьего формирователя функции переключения и преобразователя аналог-код соединены с выходом измерителя координат, а выходы - c соответствующими входами логического устМ ройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство

9 165492, кл. G 05 В 11/07, 1968.

2. Емельянов С.В. Система автоматического управления с переменкой структурой, И., 1967., с. 312.

690442

Фиг 1

5у

Составитель A.Ëàùåâ

Редактор Л.утехина ТехредЛ.Алферова Корректор r рещетник

Закаэ 5964/44 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

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