Пристрій управління з оптимальним значенням у встановлених межах керуючого впливу в перехідному режимі

Реферат: Пристрій управління з оптимальним значенням у встановлених межах керуючого впливу в перехідному режимі містить блок порівняння, об'єкт управління, диференціатор, блок порівняння, нелінійний перетворювач, суматор, релейний елемент, диференціатор, блок визначення значення корекції, оптимізатор. Додатково введені постійна пам'ять для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації, вихід якої з'єднаний з входом оптимізатора, блока установки меж, вихід якого з'єднаний з третім входом постійної пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації. UA 122208 U (12) UA 122208 U UA 122208 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі приладобудування і може бути використана в системах автоматичного управління (САУ) технічними об'єктами і в системах автоматичного регулювання (CAP) параметрів технічних об'єктів різного призначення. Найближчим аналогом є рішення, яке використовується в системах оптимального управління [1]. Недоліком такого рішення може бути занадто глибокий або недостатній рівень оптимізації, що може вплинути на швидкодію пристрою управління. Задача корисної моделі полягає у поліпшенні якості управління об'єктом за рахунок встановлення меж інтервалу оптимізації значення керуючого впливу регулятора в перехідному режимі на лінійній ділянці характеристики розгону об'єкта управління. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій управління з оптимальним значенням у встановлених межах керуючого впливу в перехідному режимі, який складається з блока порівняння, перший вхід якого з'єднаний з джерелом впливу, що задається, а другий - з виходом об'єкта управління, диференціатора, вхід якого з'єднаний з виходом блока порівняння, нелінійного перетворювача, вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора, суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом нелінійного перетворювача, а другий - з виходом блока порівняння, а вихід з'єднаний з релейним елементом, релейного елемента, вхід якого з'єднаний з виходом суматора, об'єкта управління, вихід якого з'єднаний з другим входом блока порівняння, містить диференціатор, вхід якого з'єднаний з виходом об'єкта управління, а вихід з блоком визначення значення корекції, вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора, а вихід - з оптимізатором, один вхід якого з'єднаний з виходом блока визначення значення корекції, другий - з виходом релейного елемента, а вихід з'єднаний з об'єктом управління, згідно з корисною моделлю, додатково введені постійна пам'ять для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації, вихід якої з'єднаний з входом оптимізатора, блока установки меж, вихід якого з'єднаний з третім входом постійної пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації. На кресленні зображено пристрій, що пропонується. Пристрій складається з блока порівняння 1, перший вхід якого з'єднаний з джерелом впливу, що задається, а другий - з виходом об'єкта управління 2, диференціатора 3, вхід якого з'єднаний з виходом блока порівняння 1, нелінійного перетворювача 4, вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора 3, суматора 5, перший вхід якого з'єднаний з виходом нелінійного перетворювача 4, а другий - з входом блока порівняння 1, релейного елемента 6, вхід якого з'єднаний з виходом суматора 5, оптимізатора 7, один вхід якого з'єднаний з виходом релейного елемента 6, другий - з виходом блока визначення значення корекції 9, а вихід з'єднаний з об'єктом управління 2, диференціатора 8, вхід якого з'єднаний з виходом об'єкта управління 2, а вихід - з блоком визначення значення корекції 9, постійної пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації 10, вихід якої з'єднаний з входом оптимізатора 7, блока установки меж 11, вихід якого з'єднаний з третім входом постійної пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації 10. Пристрій працює наступним чином. На перший вхід блока порівняння 1 надходить значення впливу Х0, що задається, а на другий вхід - значення регульованого параметра X з виходу об'єкта управління 2. На виході блока порівняння 1 формується значення помилки відхилення, яке подається на вхід диференціатора 3. Диференціатор 3 формує величину відношення зміни значення помилки відхилення до інтервалу вимірювання, яка подається на вхід нелінійного перетворювача 4. Вихідне значення функції, обчислене нелінійним перетворювачем 4 надходить на другий вхід суматора 5. Значення на виході суматора 5 надходить на вхід релейного елемента 6, який здійснює перемикання рівня управляючого впливу від максимально позитивного значення до максимально від'ємного значення, яке надходить на вхід оптимізатора 7. Диференціатор 8 визначає ділянку лінійної характеристики розгону об'єкта управління для якого необхідно оптимізувати значення керуючого впливу. Блок визначення значення корекції 9 визначає величину і знак корекції, на яку необхідно змінити значення керуючого впливу. Значення корекції надходить на другий вхід оптимізатора 7. Оптимізатор 7 здійснює обчислення оптимального значення керуючого впливу на основі величини і знака корекції в межах встановлених значень в постійній пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації 10. Межі інтервалу оптимізації встановлюються блоком установки меж 11. Вихідне значення керуючого впливу з виходу оптимізатора надходить на вхід об'єкта управління 2. Таким чином, в процесі управління об'єктом рівень керуючого впливу зменшується до межового значення, при якому швидкість зміни координат об'єкта залишається достатньою. При 1 UA 122208 U 5 цьому значення керуючого впливу є обмежено-оптимальним на лінійній ділянці характеристики розгону об'єкта управління без зменшення швидкості зміни його координат. Нові ознаки дозволяють використовувати пристрій управління з оптимальним у встановлених межах значенням керуючого впливу без погіршення динамічних властивостей системи. Джерела інформації: 1. Пат. 112686 Україна, МПК (2016.01) G05B 11/00 Пристрій для управління з оптимальним значенням керуючого впливу в перехідному режимі /В.В. Смірнов; заявник і власник патенту Кіровогр. нац. тех. ун-т. - № u201606867; заявл. 23.06.2016; опубл. 26.12.2016, Бюл. № 24. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 Пристрій управління з оптимальним значенням у встановлених межах керуючого впливу в перехідному режимі, який складається з блока порівняння, перший вхід якого з'єднаний з джерелом впливу, що задається, а другий - з виходом об'єкта управління, диференціатора, вхід якого з'єднаний з виходом блока порівняння, нелінійного перетворювача, вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора, суматора, перший вхід якого з'єднаний з виходом нелінійного перетворювача, а другий - з виходом блока порівняння, а вихід з'єднаний з релейним елементом, релейного елемента, вхід якого з'єднаний з виходом суматора, об'єкта управління, вихід якого з'єднаний з другим входом блока порівняння, містить диференціатор, вхід якого з'єднаний з виходом об'єкта управління, а вихід - з блоком визначення значення корекції, вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора, а вихід - з оптимізатором, один вхід якого з'єднаний з виходом блока визначення значення корекції, другий - з виходом релейного елемента, а вихід з'єднаний з об'єктом управління, який відрізняється тим, що додатково введені постійна пам'ять для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації, вихід якої з'єднаний з входом оптимізатора, блока установки меж, вихід якого з'єднаний з третім входом постійної пам'яті для зберігання встановлених меж інтервалу оптимізації. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2