SU1515145A1 - Arrangement for adjusting control system - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам вычислительной техники и может быть использовано дл  моделировани  и настройки регулирующих и управл ющих систем, например, дл  формировани  данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущени х объекта регулировани . Изобретение позвол ет расширить область применени . Устройство содержит последовательно соединенные исполнительный блок 1, объект 2 регулировани , датчик 5, сумматор 6, первый блок 15 сравнени , регулирующий блок 14, первый экстрапол тор 12, второй блок 10 сравнени , второй блок 7 запаздывани , блок 8 вычитани  и второй интегратор 9, выход которого подсоединен к второму входу сумматора 6, выход которого  вл етс  выходом системы, при этом выход блока 10 сравнени  подключен ко входу исполнительного блока 1, выход регулирующего блока 14 подключен ко второму входу блока 8 вычитани , выход ограничител  13, подключенного входом к выходу регулирующего блока 14, соединен со входом второго экстрапол тора 11, выходом подключенного ко второму входу блока 10 сравнени . 1 ил.The invention relates to computer aids and can be used to model and tune regulatory and control systems, for example, to generate data with specified properties about external controlled disturbances of the controlled object. The invention extends the scope of application. The device contains sequentially connected execution unit 1, control object 2, sensor 5, adder 6, first comparison block 15, control block 14, first extrapolator 12, second comparison block 10, second delay block 7, subtraction block 8, and second integrator 9, the output of which is connected to the second input of the adder 6, the output of which is the system output, while the output of the comparison unit 10 is connected to the input of the execution unit 1, the output of the regulating unit 14 is connected to the second input of the subtraction unit 8, the output of the limiter 13, n CONNECTIONS input to the output of the regulating unit 14, is connected to the input of the second extrapolated torus 11, the output connected to the second input of the comparator 10. 1 il.

Description

1one

(21)43576А8/24-24(21) 43576А8 / 24-24

(22)04.01.88(22) 04.01.88

(46) 15.10.89. Бюл. № 38(46) 10/15/89. Bul Number 38

(71)Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе(71) Siberian Metallurgical Institute. Sergo Ordzhonikidze

(72)Л.П. Мышл ев, O.K. Садыкова и С.Ф. Киселев(72) L.P. Myshlov, O.K. Sadykov and S.F. Kiselev

(53)62-50(088.8)(53) 62-50 (088.8)

(56)Турецкий X. Анализ и синтез систем управлени  с заплздь. занием. М. : Машиностроение, 1974, с. 214-217.(56) Turkish X. Analysis and synthesis of control systems with zaplzd. with knowledge. M.: Mechanical Engineering, 1974, p. 214-217.

Авторское свидетельство СССР № J092534, кл. G Об G 7/66, 1980.USSR Author's Certificate No. J092534, cl. G About G 7/66, 1980.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ(54) DEVICE FOR SETTING THE CONTROL SYSTEM

(57)Изобретение относитс  к средствам вычислительной техники и может быть использовано дл  моделировани  и настройки регулирующих и управл ющих систем, например, дл  формировани  данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущени х(57) The invention relates to computer facilities and can be used to model and tune regulatory and control systems, for example, to generate data with specified properties of external controlled disturbances.

объекта регулировани . Изобретение позвол ет расширить область применени . Устройство содержит последовательно соединенные исполнительный блок 1, объек 2 регулировани , датчик 5, сумматор 6, первый блок 15 сравнени , регулирующий блок 14, первый экстрапол тор 12, второй блок 10 сравнени , второй блок 7 запаздьша- (и , блок 8 вычитани  и второй интегратор 9, выход которого подсоединен к второму входу сумматора 6, выход которого  вл етс  выходом систе- 1-1Ы, при этом выход блока 10 сравнени  подключен к входу исполнительного блока 1, выход регулирующего блока 14 подключен к второму входу блока 8 вычитани , выход ограничител  13, подключенного входом к выходу регулирующего блока 14, соединен с входом второго экстрапол тора 11, выходом подключенного к второму входу блока 10 сравнени . 1 ил.object of regulation. The invention extends the scope of application. The device contains serially connected executive unit 1, adjustment object 2, sensor 5, adder 6, first comparison unit 15, control unit 14, first extrapolator 12, second comparison unit 10, second delay-unit 7 (and, subtraction unit 8 and second integrator 9, the output of which is connected to the second input of the adder 6, the output of which is the output of the system 1-1Ы, the output of the comparator unit 10 is connected to the input of the execution unit 1, the output of the regulating unit 14 is connected to the second input of the subtraction unit 8, the output of the limiter 13 The input connected to the output of the regulating unit 14 is connected to the input of the second extrapolator 11, the output connected to the second input of the comparison unit 10. 1 Il.

§§

(О(ABOUT

WWWW

ел елate

4four

слcl

315315

Изобретение относитс  к средствам вычислительной техники и может быть использовано дл  моделировани  регулирующих и управл ющих систем, в частности дл  формировани  данных с заданными свойствами о внешних контролируемых возмущени х объекта регулировани . При этом желаемые свойства этих возмущений можно формировать путем натурного воздействи  и с помощью модели, адекватной в ограниченной области около натурно измер емого сигнала.The invention relates to computer technology and can be used to model control and control systems, in particular, to generate data with specified properties on external controlled disturbances of the control object. At the same time, the desired properties of these perturbations can be formed by the field effect and with the help of a model that is adequate in a limited area of the field measurement signal.

Цель изобретени  - расширение об- ласти применени  устройства,The purpose of the invention is to expand the use of the device

На чертеже приведена структурна  схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит последовательно соединенные исполнительный блок I, объект 2 регулировани , сос- тЬ щий из первого блока 3 запаздывани  и первого интегратора 4, датчик 5, сумматор 6, выход которого  вл етс  выходом ycTpoiicTBa, второй блок 7 запаздывани , блок 8 вычитани , второй интегратор 9, второй блок 10 сравнени , второй экстрапол тор 11, первый экстрапол тор 12, ограничитель 13, регулирующий блок Д и нер- вый блок 15 сравнени , соответствующие входы которого соединены с BXO;V--M и выходом устройства.The device comprises a sequentially connected executive unit I, an adjustment object 2 comprising the first delay unit 3 and the first integrator 4, a sensor 5, an adder 6, the output of which is the output ycTpoiicTBa, the second delay unit 7, the subtraction unit 8, the second integrator 9, the second comparison unit 10, the second extrapolator 11, the first extrapolator 12, the limiter 13, the control unit D and the non-reference comparison unit 15, the corresponding inputs of which are connected to BXO; V - M and the output of the device.

На чертеже обозначено: уIn the drawing indicated:

Ил Il

иыходиой сигнал системы; U - ре:пулир 1ощее воздействие; у - сигнал о заданном значении выходной величины объекта регулировани ,enter the system signal; U - re: pulir, a powerful impact; y is a signal about a given value of the output value of the control object,

Устройство работает следующим образом , The device works as follows

При функ1Ц{онироваш1и устройства формировать данные с желаемыми свойствами наиболее целесообразно с использованием только модели объекта, представленной интегратором 9, дл  .того чтобы не нарушать режима функционировани  натурного объекта 2. Однако модель объекта адекватна в ограниченной области. Поэтому, если сигнал регулируемого воздействи  превьш1ает указанную область, часть сигнала направл етс  дл  реализации на натурный объект 2 регулировани . Если же такого превышени  нет, го весь сигнал направл етс  на модель объек- та. Поскольку объект 2 регулировани  содержит запаздывание, то сигнал регулирующего воздействи  экстраполируетс , а ошибка экстрапол ции учиА54With the function of the device, it is most expedient to form data with the desired properties using only the object model represented by integrator 9, in order not to disturb the mode of operation of the natural object 2. However, the object model is adequate in a limited area. Therefore, if the signal of the controlled action exceeds the specified area, a part of the signal is directed to the field object 2 for control. If there is no such excess, the entire signal is sent to the object model. Since control object 2 contains a lag, the control signal is extrapolated, and the error of extrapolation is considered

тываетс  также с помощью модели объекта .It is also constructed using an object model.

Дл  реализации описанной процедуры на вход первого блока 15 сравнени подаетс  сиг:1ал о желаемых значени х данных, из которого вычитаетс  выходной сигнал сумматора 6 о сформированных данных.Сигнал полученной разности преобразуетс  в регулирующем блоке 14, например, с пропорционально- интегральным -законом регулировани , в сигнал регулирующего воздействи , который поступает на вход ограничител  13 с законом функционировани To implement the described procedure, a signal is supplied to the input of the first comparison unit 15: 1al about the desired data values, from which the output signal of the adder 6 about the generated data is subtracted. The signal of the obtained difference is converted into a regulating block 14, for example, with a proportional-integral control law, a control signal which is fed to the input of the limiter 13 with the law of operation

ru(t) при |U(t)l 4b ,.. I +b при U(t)b (1) -b при ( где U(t) - выходной-сигнал ограничител  13;ru (t) with | U (t) l 4b, .. I + b with U (t) b (1) -b with (where U (t) is the output signal of the limiter 13;

U(t) - выходной сигнал регулирующего 6jio;;a 14; b - настроечный параметр,U (t) is the output signal regulating 6jio ;; a 14; b - tuning parameter

выбнраемьш исход  из .зогChoice of Exodus

ны адекватности моделиour model adequacy

объекту.to the object.

Сигнал регулирующего воздействи  также поступает,,на вход первого экс рапол тора 12, HaniniMep, с передаTO flKjfi фуИКЦИСThe regulatory action signal also arrives at the input of the first exporter of the torus 12, HaniniMep, from the transducer flKjfi fuICCIS

-... 2-... 2

где - врем  чистого запаздьшанн  where is the time of pure delay

объекта регулировани  2; I - - посто нна  времени первого экстрапол тора 12, и экстраполируетс  на интервал времени запаздывани  t в объекте регулировани .object of regulation 2; I - is the time constant of the first extrapolator 12, and is extrapolated for the delay time t in the control object.

Посто нна  времени -Tj, беретс  равной примерной I/3 Г . Выходной сигнал ограничител  3 также экстраполируетс  на врем  L во втором экстрапол - торе 11, который состоит из реального форсирующего звена с передаточной функцией типа (2) и ограничител  с законом фуш сционировани , аналогичным (1), Выходной сигнал второго экстрапол тора 11 вычитаетс  из выходного сигнала первого экстрапол тора 12 во втором блоке 10 сравнени  и реализуетс  исполнительным блоком 1 на объекте регулировани  2, Дл  исключени  ощибки экстрапол ции выходной сигнал блока 10 сравнени  задерживаетс  на врем  во втором блоке 7 запаздывани  и направл етс  в блок 8 вычитани . Сюда же подаетс  сиг51The time constant -Tj is equal to the approximate I / 3G. The output signal of the limiter 3 is also extrapolated to time L in the second extrapolator 11, which consists of a real forcing unit with a transfer function of type (2) and a limiter with a fusion law similar to (1). The output signal of the second extrapolator 11 is subtracted from the output signal of the first extrapolator 12 in the second comparison unit 10 and is implemented by the execution unit 1 at the control object 2, to eliminate the extrapolation error, the output signal of the comparison unit 10 is delayed by the time in the second block 7 zdyvani and is directed into unit 8 subtractor. Sig51 is served here.

нал с выхода регулнр тощего блока 14. На выходе блока 8 вычитании получаетс  The output from the output of the regular block of block 14. At the output of block 8 subtraction is obtained

Ug(t)U(t)-U,(t-,(3)Ug (t) U (t) -U, (t -, (3)

где Ug(t) - выходной сигнал блока 8where Ug (t) is the output signal of block 8

вычитани ;subtraction;

Ug (t-i) - выходной сигнал второго блока 7 запаздывани .Ug (t-i) is the output signal of the second delay unit 7.

Сигнал Ug(t) включает сигнал об ошибке экстрапол ции экстрапол тора 12 и находитс  в том диапазоне, в котором работоспособна модель объекта. Сигнал и g,(t) преобразуетс  интегра- тором 9 в корректировку выхода объекта и алгебраически суммируетс  с выходным сигналом датчика 5. В результате получаетс  сигнал о желаемом натурномодельном выходе, вклю- чающем натурные изменени  сигнала и расчетные корректировки. Тем самым достигаетс  поставленна  цель - расширение области применени  устройства .The signal Ug (t) includes a signal about the extrapolation error of extrapolator 12 and is in the range in which the object model is operational. The signal and g, (t) is transformed by the integrator 9 into an adjustment of the object output and algebraically summed with the output signal of sensor 5. As a result, a signal is obtained about the desired full-scale model output, including full-scale signal changes and calculated corrections. Thereby, the goal is achieved - expansion of the field of application of the device.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  настройки системы управлени , содержащее регулирующий блок, сумматор, последовательно соединенные исполнительный блок и объектA device for adjusting the control system, comprising a regulating unit, an adder, a series-connected execution unit and an object А56A56 регулировани , cocTtiHiiuul иу первого блока запаздывани  и первого интегратора , соедннепног о выходом с входом датчика, последовательно включенные второй блок запаздывани , бло вычитани  и второй интегратор, выход первого блока запаздывани  соединен с входом первого интегратора, о т л и ч а ь- щ е е с   тем, что, с целью расширени  области применени устройства, в него введены первый экстрапол тор, первый блок сравнени  последовательно включенные ограничи- телв, второй экстрапол тор и второй блок сравнени , выход которого подключен к входам исполнительного блока и второго блока запаздьшани , выход первого блока сравнени  соединен с входом регулирующего блока, выход которого соединен с вторым входом блока вычитани  и входами ог 1аничите л  и экстрапол тора, выход которого св зан с вторым входом второго блока сравнени , выход датчика подключен к первому входу сумматора, выход второго интегратора соединен с вторым входом сумматора, первой вход первого блока сравнени   вл етс  входом устройства , выход сумматора подключен к второму входу первого блока сравнени и  вл етс  выходом устройства.control, cocTtiHiiuul and the first delay unit and the first integrator, connecting the output to the sensor input, the second delay unit connected in series, the subtracting unit and the second integrator, the output of the first delay unit connected to the input of the first integrator, which is This is due to the fact that, in order to expand the field of application of the device, the first extrapolator, the first comparison unit, series-connected limiters, the second extrapolator and the second comparison unit, the output of which is connected to the inputs and an additional unit and a second late unit, the output of the first comparator unit is connected to the input of the regulating unit, the output of which is connected to the second input of the subtraction unit and the inputs of the module, and an extrapolator whose output is connected to the second input of the second comparator unit, the output of the sensor is connected to the first the input of the adder, the output of the second integrator is connected to the second input of the adder, the first input of the first comparison unit is the input of the device, the output of the adder is connected to the second input of the first comparison unit and is output unit house.