РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОРПатент Российской Федерации
| |
Суть изобретения: | Сущность изобретения: устройство содержит n каналов 1 - 3, в каждый из которых входят элемент 4 сравнения, релейный элемент 5, формирователь 6, мажоритарный элемент 7, блок 8 выделения модуля, ключи 9, 12, элемент 10 задержки, элемент ИЛИ 11, инерционное звено 13, шина 14 подачи сигнала включения исполнительного органа. 2 ил. |
Поиск по сайту
1. С помощью поисковых систем
С помощью Google:
2. Экспресс-поиск по номеру патента введите номер патента (7 цифр)
3. По номеру патента и году публикации 2000000 ... 2099999 (1994-1997 гг.) 2100000 ... 2199999 (1997-2003 гг.)
| |
Номер патента: | 2006921 |
Класс(ы) патента: | G06F11/00, G05B11/16 |
Номер заявки: | 4928636/24 |
Дата подачи заявки: | 17.04.1991 |
Дата публикации: | 30.01.1994 |
Заявитель(и): | Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева |
Автор(ы): | Бичуцкий А.Я.; Леденев Г.Я. |
Патентообладатель(и): | Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева |
Описание изобретения: |
Изобретение относится к технике автоматического управления,
в частности к технике формирования управляющего сигнала в резервированных
системах. Цель изобретения - повышение точности и надежности формирования выходного сигнала. На фиг. 1 представлена схема резервированного релейного регулятора, где 1, 2 и 3 - соответственно первый, второй и n-й каналы управления; на фиг. 2 - схема системы управления, использующей предлагаемый релейный регулятор. В каждом канале управления соединены последовательно элемент 4 сравнения, релейный элемент 5, формирователь 6 с запаздыванием на выключение, мажоритаpный элемент 7, блок 8 выделения модуля, элемент 10 задержки, элемент ИЛИ 11, ключ 12, инерционное звено 13 обратной связи и вычитающий вход элемента 4 сравнения. Выход релейного элемента 5 соединен с сигнальным входом ключа 12, второй вход элемента ИЛИ 11 - с выходом ключа 9, сигнальный вход которого подсоединен к выходу блока 8 выделения модуля, а управляющий вход соединен с шиной 14 сигнала фактического включения исполнительного органа. Выход формирователя 6 каждого канала соединен с соответствующим входом мажоритарных элементов остальных n-1 каналов. На фиг. 2 выходы резервированного релейного регулятора 15 подключены к соответствующим входам исполнительных органов 16 с задержкой на включение, управляющих объектом 15, сигналы с датчиков регулируемой координаты которого соединены с соответствующими входами резервированного релейного регулятора, шины сигнала фактического включения исполнительных органов которого подключены к соответствующим выходам исполнительных органов 16. Регулятор работает следующим образом. Пусть на выходе релейного регулятора 15 поступают сигналы регулируемой координаты Хi (i = 1,2, . . . , n). В резервированных системах сигналы Хi характеризуют регулируемую координату Х объекта управления, причем при правильной работе датчиков регулируемой координаты (отсутствуют отказы датчиков) сигналы Хi = Xj (j = 1,2, . . . , n, i ≠j). Пусть сигналы Хi увеличиваются от нуля. При Хi > 0 срабатывает релейный элемент 5 в соответствующем канале и его выходной сигнал U1i = 1 (считают, что "1" соответствует высокому потенциалу выходного сигнала). Выходной сигнал U2i формирователя 6 с запаздыванием на выключение также равен единице. Этот сигнал поступает на соответствующий вход мажоритарного элемента 7 каждого канала. Если число сработанных релейных элементов 5 r≥(n+1)/2, то выходной сигнал Ui мажоритарного элемента каждого канала в соответствии с его логикой работы также равен единице. Выходной сигнал UMi блока 8 выделения модуля каждого канала UMi= 1. Этот сигнал поступает на вход ключа 9 и элемента 10 задержки с временем задержки τ3. В релейных системах управления исполнительные органы после подачи на них управляющего сигнала Ui = 1 формируют управляющее воздействие U (фиг. 2) с запаздыванием τu. Причем, 0 ≅τu<τ>o, гдe τo - максимально возможное запаздывание. Одновременно с управляющим воздействием формируется сигнал Di = 1 фактического включения исполнительного органа. Этот сигнал подается на шину 14. Открываются ключи 9 и их выходные сигналы Uкi = 1 проходят через элемент ИЛИ 11, открывают ключи 12 в соответствующих каналах и в контуре элемент 4 сравнения - релейный элемент 5 - ключ 12 - инерционное звено 13 обратной связи возникает скользящий режим. Иначе говоря, выходной сигнал релейного элемента 5 представляет собой последовательность положительных импульсов, частота следования которых определяется параметрами сигнала Хi, его производной и параметрами инерционного звена обратной связи. Если τф - время запаздывания на выключение формирователя 6, то его выходной сигнал U2i представляет собой релейный сигнал при условии, что время tк между двумя соседними импульсами сигнала U1i лежит в пределах 0≅tк≅τф, и импульсный сигнал длительностью τфпри условии tк > τф. Задержку τз элемента 10 задержки выбирают из условия τз≥τо. В этом случае при правильной работе исполнительных органов (отсутствует отказ) начало скользящего режима (начало формирования длительности выходного сигнала Ui) определяется моментом появления сигнала Di = 1. Таким образом, формирование выходного сигнала Ui производится после срабатывания r из n релейных элементов 5, а длительность этого сигнала отсчитывается с момента появления сигналов Di = 1 фактического включения исполнительных органов и определяется параметрами релейного регулятора (постоянной времени инерционного звена обратной связи, задержкой на выключение формирователя 6 и характером изменения входных сигналов Хi). Аналогично работает схема и при поступлении входных сигналов Xi< 0. В этом случае при Х = -h срабатывает релейный элемент 5 и его выходной сигнал U1i = -1 проходит через формирователь 6 с задержкой на выключение, выходной сигнал которого U2i = -1 поступает на вход мажоритарных элементов 7. После срабатывания z из n релейных элементов 5 выходной сигнал мажоритарных элементов Ui = -1, а элемента 8 выделения модуля UMi = 1. Далее работа схемы аналогична описанному выше. Схема системы управления, использующей предлагаемый резервированный релейный регулятор, приведена на фиг. 2. При управлении динамическим объектом большая часть времени процесса приходится на управление в установившемся состоянии, для которого характерно формирование управляющего сигнала Ui длительностью tи, соизмеримой с временем запаздывания τo. Если, например, tи = 0,4 с, τo = 0,1 с, τф = 0,3 с ( τф = tи-τo), то погрешность δ формирования фактического сигнала включения исполнительных органов равна 25% для устройства-прототипа и 0% для предлагаемого регулятора. Таким образом, в предлагаемом релейном регуляторе повышается точность формирования выходного сигнала. (56) Авторское свидетельство СССР N 537347, кл. G 06 F 11/00, G 05 B 6/02, 1974. |
Формула изобретения: |
РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ
РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий n каналов, каждый из которых содержит
элемент сравнения, суммирующий вход которого является входом
резервированного релейного регулятора, а выход через последовательно
соединенные релейный элемент и формирователь с задержкой на выключение
соединен с соответствующим входом мажоритарного элемента своего
канала и с соответствующими входами мажоритарных элементов остальных
каналов, инерционное звено, выход которого соединен с вычитающим
входом элемента сравнения своего канала, отличающийся тем, что,
с целью повышения точности и надежности формирования выходного
сигнала, в каждый канал дополнительно введены блок выделения
модуля, элемент задержки, два ключа и элемент ИЛИ, при этом в
каждом канале выход мажоритарного элемента, являющийся соответствующим
выходом регулятора, соединен с входом блока выделения модуля,
выход которого соединен через первый ключ с первым, а через элемент
задержки с вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен
с управляющим входом второго ключа, через который выход релейного
элемента соединен с входом инерционного звена, управляющий вход
первого ключа соединен с шиной подачи сигнала включения исполнительного
органа.
|