RU2403608C1 - Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end - Google Patents
Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2403608C1 RU2403608C1 RU2009113858/09A RU2009113858A RU2403608C1 RU 2403608 C1 RU2403608 C1 RU 2403608C1 RU 2009113858/09 A RU2009113858/09 A RU 2009113858/09A RU 2009113858 A RU2009113858 A RU 2009113858A RU 2403608 C1 RU2403608 C1 RU 2403608C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- output
- input
- key
- generating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 24
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам автоматического управления или регулирования линейных или угловых скоростей и может быть использовано в системах автоматического регулирования различных объектов.The invention relates to automatic control systems or regulation of linear or angular speeds and can be used in automatic control systems of various objects.
Известны технические решения, в которых применяется процесс интегрирования для достижения требуемого астатизма в системах автоматического управления летательными аппаратами (САУ ЛА).Known technical solutions that use the integration process to achieve the required astatism in automatic control systems of aircraft (ACS LA).
Основу таких решений составляет введение в контур управления интегрирующего звена, например, по рассогласованию между заданным и текущим значением регулируемой величины (для ЛА этой величиной может быть рассогласование по тангажу, курсу, крену, высоте). В замкнутом контуре регулирования обеспечивается при этом сведение к нулю сигнала на входе интегрирующего звена. Таким образом, при регулировании с интегральным законом по рассогласованию достигается астатизм I-го порядка, установившееся значение регулируемой координаты равно задающему воздействию, рассогласование системы сводится к нулю.The basis of such decisions is the introduction of an integrating element into the control loop, for example, according to the mismatch between the set and the current value of the controlled variable (for an aircraft, this value may be a mismatch in pitch, heading, roll, height). In a closed control loop, the signal at the input of the integrating link is reduced to zero. Thus, when regulating with the integral law of mismatch, asthism of the first order is achieved, the steady-state value of the adjustable coordinate is equal to the setting action, the mismatch of the system is reduced to zero.
Наиболее близким известным техническим решением (прототипом) является способ интегрирования сигнала управления для астатических систем управления летательными аппаратами и устройство для его осуществления [1]. Этот способ состоит в том, что задают сигнал управления для интегрирования, интегрируют текущий сигнал управления, инвертируют интегрированный сигнал, задают пороговый сигнал ε≥0, перемножают задающий сигнал управления и интегрированный сигнал, формируют сигнал обратной связи, равный инвертированному сигналу при непревышении сигнала перемножения над пороговым сигналом и равный нулю при превышении его и формируют текущий сигнал интегрирования, равный сумме задающего сигнала и сигнала обратной связи.The closest known technical solution (prototype) is a method of integrating a control signal for astatic aircraft control systems and a device for its implementation [1]. This method consists in setting the control signal for integration, integrating the current control signal, inverting the integrated signal, setting the threshold signal ε≥0, multiplying the driving control signal and the integrated signal, generating a feedback signal equal to the inverted signal when the multiplication signal does not exceed threshold signal and equal to zero when it is exceeded and form the current integration signal equal to the sum of the reference signal and the feedback signal.
Устройство по этому способу содержит последовательно соединенные задатчик сигнала интегрирования, сумматор, интегрирующее звено, масштабный усилитель, выход которого соединен с выходом устройства, последовательно соединенные инвертирующий усилитель и управляемый ключ, выход которого соединен со вторым входом сумматора, последовательно соединенные блок умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом и выходом устройства, и релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом управляемого ключа, а также задатчик порогового сигнала.The device according to this method comprises a serially connected integrator, an adder, an integrating unit, a scale amplifier, the output of which is connected to the output of the device, an inverting amplifier and a controlled key connected in series, the output of which is connected to the second input of the adder, the multiplication unit is connected in series, the first and second the inputs of which are connected respectively to the input and output of the device, and a relay element, the output of which is connected to the second input of the managed key, and that also a threshold signal adjuster.
Существенными признаками прототипа-способа, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения, являются следующие признаки: способ формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования включает задание сигнала управления для интегрирования, суммирование входного сигнала интегрирования и сигнала обратной связи, усиление суммарного сигнала, формирование выходного сигнала посредством интегрирования усиленного суммарного сигнала, усиление и инвертирование выходного сигнала, перемножение задающего сигнала управления и выходного сигнала и формирование сигнала обратной связи, равного усиленному инвертированному выходному сигналу при отрицательной полярности сигнала перемножения, и задание порогового сигнала.The essential features of the prototype method that coincide with the essential features of the proposed technical solution are the following features: a method for generating an integral control signal for automatic control systems includes setting a control signal for integration, summing the integration input signal and feedback signal, amplifying the total signal, generating the output signal by integrating the amplified sum signal, amplifying and inverting the output signal and, multiplying a predetermined control signal and the output signal, and forming a feedback signal equal to the amplified inverted output signal of the negative polarity multiplication signal and reference threshold signal.
Существенными признаками прототипа-устройства, совпадающими с существенными признаками предлагаемого технического решения являются следующие признаки: устройство формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования также содержит задатчик сигнала интегрирования и последовательно соединенные сумматор, усилительно-интегрирующее звено, выход которого соединен с выходом устройства, инвертирующий усилитель и первый ключ, выход которого соединен с первым входом сумматора, последовательно соединенные блок умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом задатчика сигнала интегрирования и выходом устройства, и релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого ключа, и задатчик порогового сигнала.The essential features of the prototype device that coincide with the essential features of the proposed technical solution are the following features: the integrated control signal generating device for automatic control systems also includes an integration signal adjuster and a series-connected adder, an amplifier-integrating link, the output of which is connected to the output of the device, an inverting amplifier and the first key, the output of which is connected to the first input of the adder, is connected in series e multiplier first and second inputs connected respectively to the output setpoint signal and the output of the integration device and the relay element whose output is connected to a second input of the first key and dial threshold signal.
Недостатками известных решений являются невысокая динамическая точность при отработке сигналов с изменяющейся полярностью, обусловленная затянутостью процесса списывания интегрального сигнала предшествующей полярности, так как при смене знака сигнала на входе устройства сигнал на его выходе не изменит знак, пока наинтегрированный ранее сигнал не спишется до нуля.The disadvantages of the known solutions are the low dynamic accuracy when processing signals with varying polarity, due to the lengthy process of writing off the integral signal of a previous polarity, since when the signal is changed at the input of the device, the signal at its output does not change sign until the signal that was previously integrated is written off to zero.
Технической задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является повышение динамической точности и расширение функциональных возможностей системы автоматического регулирования.The technical problem solved in the present invention is to increase the dynamic accuracy and expand the functionality of the automatic control system.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования, включающем задание сигнала управления для интегрирования, суммирование входного сигнала интегрирования и сигнала обратной связи, усиление суммарного сигнала, формирование выходного сигнала посредством интегрирования усиленного суммарного сигнала, усиление и инвертирование выходного сигнала, перемножение задающего сигнала управления и выходного сигнала и формирование сигнала обратной связи, равного усиленному инвертированному выходному сигналу при отрицательной полярности сигнала перемножения, а также задание порогового сигнала, дополнительно выделяют сигнал модуля выходного сигнала, формируют разностный сигнал между сигналом модуля и пороговым и формируют входной сигнал суммирования, равный заданному сигналу управления при несовпадении полярностей сигнала перемножения и разностного, при этом коэффициент усиления инвертирующего усилителя в цепи обратной связи Ку составляетThe specified technical result is achieved by the fact that in the known method of generating an integral control signal for automatic control systems, which includes setting a control signal for integration, summing the integration input signal and feedback signal, amplifying the total signal, generating the output signal by integrating the amplified total signal, amplifying and inverting the output signal, multiplying the control signal and the output signal and generating the feedback signal equal to the amplified inverted output signal with a negative polarity of the multiplication signal, as well as setting the threshold signal, additionally select the signal of the output signal module, form a difference signal between the module signal and the threshold and form the summing input signal equal to the given control signal when the signal polarities do not match multiplication and difference, while the gain of the inverting amplifier in the feedback circuit K y is
где Kyи - коэффициент усиления суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала.where K yи is the gain of the total signal in a direct circuit, T 0 is the specified time constant of the process of writing off the output signal.
Указанный технический результат достигается также тем, что известное устройство формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования, содержащее задатчик сигнала интегрирования и последовательно соединенные сумматор, усилительно-интегрирующее звено, выход которого соединен с выходом устройства, инвертирующий усилитель и первый ключ, выход которого соединен с первым входом сумматора, последовательно соединенные блок умножения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом задатчика сигнала интегрирования и выходом устройства, и релейный элемент, выход которого соединен со вторым входом первого ключа, и задатчик порогового сигнала, дополнительно содержит второй ключ, первый вход которого соединен с выходом задатчика сигнала интегрирования, а выход - со вторым входом сумматора, последовательно соединенные блок выделения модуля, вход которого соединен с выходом устройства, элемент вычитания, второй вход которого соединен с выходом задатчика порогового сигнала, и логический элемент, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход - со вторым входом второго ключа, при этом коэффициент усиления инвертирующего усилителя в цепи обратной связи Ку составляетThe specified technical result is also achieved by the fact that the known device for generating an integral control signal for automatic control systems, comprising an integration signal adjuster and a series-connected adder, an amplifier-integrating link, the output of which is connected to the output of the device, an inverting amplifier and a first switch, the output of which is connected to the first input of the adder, series-connected multiplication unit, the first and second inputs of which are connected respectively to the output back the integration signal sensor and the output of the device, and the relay element, the output of which is connected to the second input of the first key, and the threshold signal generator, additionally contains a second key, the first input of which is connected to the output of the integrator signal generator, and the output - with the second adder input, connected in series a module allocation unit, the input of which is connected to the output of the device, a subtraction element, the second input of which is connected to the output of the threshold signal generator, and a logic element, the second input of which is connected n multiplication with the output unit, and an output - to a second input of the second key, wherein the gain of the inverting amplifier in the feedback circuit to y is
где Kуи - коэффициент усиления суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала.where K yi is the gain of the total signal in a direct circuit, T 0 is the specified time constant of the process of writing off the output signal.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения - Способа формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования - является то, что способ включает выделение сигнала модуля выходного сигнала, формирование разностного сигнала между сигналом модуля и пороговым сигналом и формирование входного сигнала суммирования, равного заданному сигналу управления при несовпадении полярностей сигнала перемножения и разностного сигнала, при этом коэффициент усиления инвертирующего усилителя в цепи обратной связи Ку составляетThe distinguishing features of the proposed technical solution - the Method of forming an integral control signal for automatic control systems - is that the method includes the extraction of the signal module of the output signal, the formation of a differential signal between the signal of the module and the threshold signal and the formation of the input summation signal equal to the specified control signal when the polarities do not match the multiplication signal and the difference signal, while the gain of the inverting amplifier in the circuit feedback K y is
где Kуи - коэффициент усиления суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала.where K yi is the gain of the total signal in a direct circuit, T 0 is the specified time constant of the process of writing off the output signal.
Отличительными признаками предлагаемого технического решения - Устройства формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования - является то, что устройство дополнительно содержит второй ключ, первый вход которого соединен с выходом задатчика сигнала интегрирования, а выход - со вторым входом сумматора, последовательно соединенные блок выделения модуля, вход которого соединен с выходом устройства, элемент вычитания, второй вход которого соединен с выходом задатчика порогового сигнала, и логический элемент, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход - со вторым входом второго ключа, при этом коэффициент усиления инвертирующего усилителя в цепи обратной связи Ку составляетDistinctive features of the proposed technical solution - Integrated control signal generation devices for automatic control systems - is that the device additionally contains a second key, the first input of which is connected to the output of the integration signal setter, and the output - with the second adder input, connected in series to the module selection unit, the input of which is connected to the output of the device, a subtraction element, the second input of which is connected to the output of the threshold signal generator, and a logical lement, a second input coupled to an output of the multiplication unit and an output - to a second input of the second key, wherein the gain of the inverting amplifier in the feedback circuit to y is
где Kуи - коэффициент усиления суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала.where K yi is the gain of the total signal in a direct circuit, T 0 is the specified time constant of the process of writing off the output signal.
Предложенные способ формирования сигнала управления для систем автоматического регулирования и устройство для его осуществления, как показывает проведенное математическое моделирование, позволяют расширить функциональные возможности управления (т.е. дают возможность отрабатывать интенсивные быстро меняющиеся сигналы управления) и повысить при этом точность управления. По существу, сформированы четыре взаимосвязанных канала, обеспечивающие в целом достаточно точное управление быстро меняющимися процессами.The proposed method for generating a control signal for automatic control systems and a device for its implementation, as shown by mathematical modeling, can expand the control capabilities (i.e., make it possible to work out intensive rapidly changing control signals) and increase control accuracy. Essentially, four interconnected channels are formed, which provide, on the whole, fairly accurate control of rapidly changing processes.
Способ формирования сигнала управления для систем автоматического регулирования и устройство для его осуществления могут найти применение, например, в системах управления маневренными летательными аппаратами, к которым одновременно предъявляются достаточно высокие требования по точности управления и по быстродействию.The method of generating a control signal for automatic control systems and a device for its implementation can be used, for example, in control systems for maneuverable aircraft, which at the same time have rather high requirements for control accuracy and speed.
На чертеже представлена блок-схема устройства формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования с реализацией предложенного способа.The drawing shows a block diagram of a device for generating an integrated control signal for automatic control systems with the implementation of the proposed method.
Устройство формирования интегрального сигнала управления содержит задатчик сигнала интегрирования 1, последовательно соединенные сумматор 2, усилительно-интегрирующее звено 3, выход которого соединен с выходом устройства, инвертирующий усилитель 4 и первый ключ 5, выход которого соединен с первым входом сумматора, последовательно соединенные блок умножения 6, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом задатчика сигнала интегрирования и выходом устройства, и релейный элемент 7, выход которого соединен со вторым входом первого ключа, второй ключ 8, первый вход которого соединен с выходом задатчика сигнала интегрирования, а выход - со вторым входом сумматора, задатчик порогового сигнала 9 и последовательно соединенные блок выделения модуля 10, вход которого соединен с выходом устройства, элемент вычитания 11, второй вход которого соединен с выходом задатчика порогового сигнала, и логический элемент 12, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, а выход - со вторым входом второго ключа.The integral control signal generating device comprises an integration signal adjuster 1, adder 2 connected in series, an amplifier-integrating link 3, the output of which is connected to the output of the device, an inverting amplifier 4 and a first switch 5, the output of which is connected to the first input of the adder, multiplication unit 6 is connected in series , the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the setpoint integrator signal and the output of the device, and a relay element 7, the output of which is connected to the second input the house of the first key, the second key is 8, the first input of which is connected to the output of the integrator signal input, and the output is connected to the second adder input, the threshold signal generator 9 and series-connected block selection module 10, the input of which is connected to the output of the device, the subtraction element 11, the second the input of which is connected to the output of the threshold signal setter, and a logic element 12, the second input of which is connected to the output of the multiplication unit, and the output is connected to the second input of the second key.
Устройство формирования интегрального сигнала управления для систем автоматического регулирования работает следующим образом.A device for generating an integral control signal for automatic control systems operates as follows.
В устройстве сформированы четыре канала:The device has four channels:
- прямой интегральный канал управления, включающий задатчик сигнала интегрирования 1, сумматор 2 и усилительно-интегрирующее звено 3;- direct integrated control channel, including an integrator 1 signal adjuster, an adder 2 and an amplifier-integrating link 3;
- канал обратной связи, состоящий из инвертирующего усилителя 4, вход которого соединен с выходом усилительно-интегрирующего звена 3, и первого ключа 5, выход которого соединен с первым входом сумматора 2. Канал обеспечивает введение обратной связи к прямому каналу для ускоренного списывания наинтегрированного сигнала при смене полярности входного сигнала;- a feedback channel, consisting of an inverting amplifier 4, the input of which is connected to the output of the amplifier-integrating link 3, and the first key 5, the output of which is connected to the first input of the adder 2. The channel provides the introduction of feedback to the direct channel for accelerated cancellation of the integrated signal when reverse polarity of the input signal;
- логический канал, управляющий работой устройства по подключению и отключению обратной связи через ключ 5. Он включает в себя блок умножения 6 и релейный элемент 7;- a logical channel that controls the operation of the device to connect and disconnect feedback through key 5. It includes a multiplication unit 6 and a relay element 7;
- канал, обеспечивающий ограничение выходного интегрированного сигнала и управляющий корректным выходом на ограничение и "сходом" с ограничения этого сигнала. Этот канал включает в себя второй ключ 8, первый вход которого соединен с выходом задатчика сигнала интегрирования 1, а выход - со вторым входом сумматора 2, задатчик порогового сигнала 9 и последовательно соединенные блок выделения модуля 10, вход которого соединен с выходом устройства, элемент вычитания 11, второй вход которого соединен с выходом задатчика порогового сигнала, и логический элемент 12, второй вход которого соединен с выходом блока умножения 6, а выход - со вторым входом второго ключа.- a channel that provides the limitation of the output integrated signal and controls the correct output to the limitation and "exit" from the limitation of this signal. This channel includes a second key 8, the first input of which is connected to the output of the integrator signal setter 1, and the output is connected to the second input of the adder 2, the threshold signal generator 9 and series-connected block selection module 10, the input of which is connected to the output of the device, the subtraction element 11, the second input of which is connected to the output of the threshold signal generator, and the logic element 12, the second input of which is connected to the output of the multiplication unit 6, and the output is connected to the second input of the second key.
При включении устройства и начале его работы с нуля, т.е. при выходном сигнале блока 1 (входном сигнале устройства) xвx=0, сигналы на выходах сумматора 2, усилительно-интегрирующего звена 3 и инвертирующего усилителя 4 равны 0. Ключи 5 и 8 нормально замкнуты.When you turn on the device and start its work from scratch, i.e. when the output signal of block 1 (the input signal of the device) is x bx = 0, the signals at the outputs of the adder 2, the amplifier-integrating link 3 and the inverting amplifier 4 are 0. The keys 5 and 8 are normally closed.
Рассмотрим работу системы при задании сигнала блоком 1 xвx>0. Второй ключ 8 замкнут, так как:Consider the operation of the system when specifying signal unit 1 x Bx> 0. The second key 8 is closed, because:
- на выходе усилительно-интегрирующего звена 3 имеем сигнал увых=0;- at the output of the amplifier-integrating link 3 we have a signal at o = 0;
- на выходе блока 10 сигнал
- на выходе элемента 11 сигнал равен- at the output of element 11, the signal is
и Δу<0, т.к. выходной сигнал задатчика порогового сигнала c1=const>0.and Δу <0, because the output signal of the threshold signal generator c 1 = const> 0.
На входах логического элемента 12 один входной сигнал Δу<0, второй входной сигнал f1 с выхода блока умножения 6At the inputs of the logic element 12, one input signal Δу <0, the second input signal f 1 from the output of the multiplication unit 6
Следовательно, выходной сигнал этого элемента f3=0, т.к. логика функционирования этого звена имеет видTherefore, the output signal of this element is f 3 = 0, because the logic of the functioning of this link has the form
Таким образом, на рассматриваемой фазе процесса сигнал на входе сумматора х=xвх. Сигнал х, проходя через сумматор и усилительно-интегрирующее звено, определяет появление выходного сигнала увых>0. Сигнал f1=xвx·yвых>0 с выхода блока умножения 6 поступает на вход релейного элемента 7, статическая характеристика которого определена в виде:Thus, at the phase of the process under consideration, the signal at the input of the adder x = x in . The signal x, passing through the adder and the amplifier-integrating element, determines the appearance of the output signal at o > 0. The signal f 1 = x Bx O · y> 0 output from the multiplication unit 6 is input to the relay member 7, the static characteristic which is defined as:
где f2 - сигнал на выходе релейного элемента 7; поскольку в данном случае имеем f2=1, ключ 5 размыкается и сигнал обратной связи хoс=0. Устройство в целом начинает работать в режиме прямого интегрирования входного сигнала. Выходной сигнал увых формируется в виде:where f 2 is the signal at the output of the relay element 7; since in this case we have f 2 = 1, key 5 opens and the feedback signal x os = 0. The device as a whole begins to work in the direct integration mode of the input signal. The output signal at the output is formed in the form:
где Куи - коэффициент усиления блока 3,where K yi is the gain of block 3,
Δx - сигнал на выходе сумматора 2:Δx - signal at the output of adder 2:
Сигнал обратной связи xос, коммутируемый первым ключом 5, определяется:The feedback signal x OS , switched by the first key 5, is determined:
где Ку - передаточный коэффициент инвертирующего усилителя 4, определяемый из соотношенияwhere K y - the gear ratio of the inverting amplifier 4, determined from the ratio
где Т0 - постоянная времени желаемого экспоненциального закона списывания наинтегрированного сигнала.where T 0 is the time constant of the desired exponential law of cancellation of the integrated signal.
Процесс прямого интегрирования сигнала xвx>0 продолжается:The process of direct integration of the signal x bx > 0 continues:
- либо до смены знака сигнала xвx,- either to sign change signal x Bx,
- либо до достижения выходным сигналом yвых заданной величины c1,- either until the output signal y o reaches a predetermined value c 1 ,
определенной в задатчике порогового сигнала 9.defined in the master threshold signal 9.
Рассмотрим эти варианты.Consider these options.
В первом случае выходной сигнал устройства yвых не достиг ограничения c1, а задающий сигнал сменил полярность, т.е. xвx<0. При этом подключится канал обратной связи, состоящий из блоков 4 и 5, так как на выходе блока умножения 6 сигнал f1 станет отрицательным, сигнал f2 в соответствии с (4) примет значение 0, и первый ключ 5 замкнет канал обратной связи. В соответствии с (6), (7) будет обеспечено ускоренное списывание положительного выходного сигнала yвых с постоянной времени не более Т0. Одновременно в соответствии с (5) усилительно -интегрирующее звено 3 интегрирует сигнал новой - отрицательной - полярности, и сигнал увых достигает отрицательных значений. С этого момента, поскольку xзад<0 и yвых<0, f1>0, f2=1, ключ 5 размыкается и начинается процесс прямого интегрирования отрицательного входного сигнала х=xзад<0.In the first case, the output signal of the device yout did not reach the limit c 1 , and the driving signal changed polarity, i.e. x bx <0. In this case, a feedback channel consisting of blocks 4 and 5 is connected, since at the output of the multiplication block 6, the signal f 1 becomes negative, the signal f 2 in accordance with (4) takes the value 0, and the first key 5 closes the feedback channel. In accordance with (6), (7), an accelerated cancellation of the positive output signal y o with a time constant of not more than T 0 will be provided. At the same time, in accordance with (5), the amplifier-integrating element 3 integrates a signal of a new - negative - polarity, and the signal at the output reaches negative values. From this moment, since x ass <0 and y out <0, f 1 > 0, f 2 = 1, key 5 opens and the process of direct integration of the negative input signal x = x ass <0 begins.
Во втором случае при xзад>0 сигнал увых достигает величины c1. На выходе элемента вычитания 11 в соответствии с (1) получаем Δу≥0. Поскольку при xзад>0 и yвых>0 на выходе блока умножения 6 имеем сигнал f1>0, на выходе логического элемента 12 в соответствии с (3) имеем f3=1.In the second case, when x ass > 0, the signal at the output reaches the value c 1 . At the output of the subtraction element 11 in accordance with (1) we obtain Δу≥0. Since for x ass > 0 and y out > 0 at the output of the multiplication block 6 we have a signal f 1 > 0, at the output of logic element 12, in accordance with (3), we have f 3 = 1.
При этом ключ 8 размыкается, сигнал х становится равным нулю, а поскольку ключ 5 при xзад>0 и yвых>0 также разомкнут, на входе усилительно-интегрирующего звена 3 имеем Δх=0, и процесс интегрирования останавливается, причем выходной сигнал увых равен заданному ограничению c1.In this case, the key 8 is opened, the signal x becomes zero, and since the key 5 for x ass > 0 and y o > 0 is also open, at the input of the amplifier-integrating link 3 we have Δx = 0, and the integration process stops, and the output signal y out equals the given restriction c 1 .
Ключ 8 замкнется вновь, как только сменится знак xзад, так как сигнал на выходе блока умножения f1 станет отрицательным; при этом разомкнется ключ 5 и будет обеспечено ускоренное списывание положительного выходного сигнала увых с постоянной времени не более Т0.Key 8 will be closed again as soon as the x sign changes , as the signal at the output of the multiplication block f 1 becomes negative; At the same time, key 5 will open and accelerated write-off of the positive output signal at the output with a time constant of not more than T 0 will be provided.
Логика протекания процессов в устройстве при отрицательном значении заданного сигнала xзад аналогична описанной выше для xзад>0, что обеспечивается наличием блока выделения модуля 10.The logic of the processes in the device with a negative value of the given signal x ass is similar to that described above for x ass > 0, which is ensured by the presence of the allocation unit of module 10.
Все составные звенья для реализации способа и устройства могут быть реализованы на современных элементах автоматики и вычислительной техники, например, по [2, стр.103], а также программно-алгоритмически.All the components for the implementation of the method and device can be implemented on modern elements of automation and computer technology, for example, according to [2, p. 103], as well as program-algorithm.
Источники информации.Information sources.
1. Способ формирования интегрального сигнала управления для астатических систем управления ЛА и устройство для его осуществления. Патент РФ №2275675, G06F 7/38, G05B 13/00, 2006 г.1. A method of forming an integral control signal for astatic aircraft control systems and a device for its implementation. RF patent No. 2275675, G06F 7/38, G05B 13/00, 2006
2. А.У.Ялышев, О.И.Разоренов. Многофункциональные аналоговые регулирующие устройства автоматики. М.: Машиностроение, 1981.2. A.U. Yalyshev, O. I. Razorenov. Multifunctional analog control devices for automation. M .: Mechanical Engineering, 1981.
Claims (2)
где Kуи - коэффициент усиления при интегрировании суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала.1. A method of generating an integral control signal for automatic control systems, including generating a predetermined integration signal, summing a predetermined integration signal and a feedback signal obtained by amplifying and inverting the output signal, generating an output signal by integrating the amplified total signal, generating a multiplication signal of a predetermined integration signal and output signal, connection of feedback signal with negative polarity multiplication, and setting a threshold signal, characterized in that the output signal module is isolated, a difference signal is generated between the output signal module signal and the threshold signal, the predetermined integration signal is connected to the adder input when the polarity of the multiplication signal of the predetermined integration signal and the output signal and the difference signal do not match , while the gain of the inverting amplifier in the feedback circuit K y is
where K yi is the gain when integrating the total signal in a direct circuit, T 0 is the given time constant of the process of writing off the output signal.
где Kуи - коэффициент усиления при интегрировании суммарного сигнала в прямой цепи, Т0 - заданная постоянная времени процесса списывания выходного сигнала. 2. A device for generating an integral control signal for automatic control systems, comprising an integrator of the integration signal and a series-connected adder, an amplifier-integrating unit, the output of which is connected to the device output, an inverting amplifier and a first key, the output of which is connected to the first input of the adder, and the unit is connected in series multiplication, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the setpoint integrator signal and the output of the device, and the relay element NT, which closes the first key when a negative polarity signal is supplied to it, the output of which is connected to the second input of the first key, and a threshold signal generator, characterized in that it contains a second key, the first input of which is connected to the output of the integrator, and the output - with the second input of the adder, sequentially connected to the module selection unit, the input of which is connected to the output of the device, a subtraction element, the second input of which is connected to the output of the threshold signal generator, and logically the second element that closes the second key, if the polarity of the signals supplied to its first and second inputs does not match, while the second input of the logic element is connected to the output of the multiplication unit, and the output is connected to the second input of the second key, while the gain of the inverting amplifier in the feedback circuit K y is
where K yi is the gain when integrating the total signal in a direct circuit, T 0 is the given time constant of the process of writing off the output signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113858/09A RU2403608C1 (en) | 2009-04-15 | 2009-04-15 | Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009113858/09A RU2403608C1 (en) | 2009-04-15 | 2009-04-15 | Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2403608C1 true RU2403608C1 (en) | 2010-11-10 |
Family
ID=44026157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009113858/09A RU2403608C1 (en) | 2009-04-15 | 2009-04-15 | Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2403608C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5415031A (en) * | 1992-11-02 | 1995-05-16 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Process and device for estimating the altitude of an aircraft including an inertial reference system, radio altimeters and a poller |
| RU2111522C1 (en) * | 1995-12-28 | 1998-05-20 | Конструкторское бюро машиностроения | Device for generation of single-channel control signal for rotating missile |
| RU2275675C1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method for integrating control signal for astatic systems for controlling aircrafts and device for realization of said method |
| RU2338235C1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method for generating of flying aircraft angular motion adaptive control signal |
-
2009
- 2009-04-15 RU RU2009113858/09A patent/RU2403608C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5415031A (en) * | 1992-11-02 | 1995-05-16 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Process and device for estimating the altitude of an aircraft including an inertial reference system, radio altimeters and a poller |
| RU2111522C1 (en) * | 1995-12-28 | 1998-05-20 | Конструкторское бюро машиностроения | Device for generation of single-channel control signal for rotating missile |
| RU2275675C1 (en) * | 2004-12-08 | 2006-04-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method for integrating control signal for astatic systems for controlling aircrafts and device for realization of said method |
| RU2338235C1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Московское опытно-конструкторское бюро "Марс" (ФГУП МОКБ "Марс") | Method for generating of flying aircraft angular motion adaptive control signal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Davila et al. | Second-order sliding-mode observer for mechanical systems | |
| US3273035A (en) | System of stabilization for a sampledata servo using a variable gain sampled-data loop and a proportional loop | |
| Krishnamurthy et al. | Prescribed-time stabilization of nonlinear strict-feedback-like systems | |
| GB1320272A (en) | Process cont'ol system | |
| RU2310899C1 (en) | Method for normalization of control and stabilization signal of longitudinal-balancing motion of flight vehicle and device for its realization | |
| Chang et al. | Lyapunov stability analysis of second-order sliding-mode control and its application to chattering reduction design | |
| KR20010022920A (en) | Controller and control method | |
| RU2403608C1 (en) | Method of generating integral control signal for automatic control system and device to this end | |
| Li et al. | Global finite-time stabilization for a class of high-order nonlinear systems with multiple unknown control directions | |
| CN115047763B (en) | Minimum energy control method for multi-unmanned aerial vehicle system | |
| RU86327U1 (en) | DEVICE FOR FORMING AN INTEGRAL CONTROL SIGNAL FOR AUTOMATIC REGULATION SYSTEMS | |
| RU2275675C1 (en) | Method for integrating control signal for astatic systems for controlling aircrafts and device for realization of said method | |
| CN106941347B (en) | Duty ratio adjustment device and method | |
| Yassen | On hyperchaos synchronization of a hyperchaotic Lü system | |
| RU2393521C1 (en) | Adaptive integral device for systems of aircrafts control | |
| US5245529A (en) | Two degrees of freedom type control system | |
| EP0584827A1 (en) | Absolute value circuit | |
| RU2394261C1 (en) | Integrator for aircraft astatic control system | |
| RU2459744C1 (en) | Method of generating integral signal of drone gliding stabilisation and device to this end | |
| RU2283512C1 (en) | Method for integration of discrepancy signal for astatic automatic adjustment systems and device for its realization | |
| Mirkin et al. | Continuous model reference adaptive control with sliding mode for a class of nonlinear plants with unknown state delay | |
| RU2150728C1 (en) | Device for automatic control of non- stationary object | |
| US4029946A (en) | Speed control device for moving objects | |
| RU2626437C1 (en) | Device for forming program control signals | |
| Aras et al. | Performance analysis of PID and fuzzy logic controller for unmanned underwater vehicle for depth control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160416 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190214 |