Системы с компенсацией возмущения

Снижение эффекта влияния опасных возмущений на регулируемую величину может быть достигнуто применением комбинированных АСР, в которых сочетаются принципы регулирования по отклонению и по возмущению. Структурная схема комбинированной АСР (система с компенсацией возмущений) показана на рис. 6.53. Если в [c.458]

Снижение эффекта влияния опасных возмущений на регулируемую величину может быть достигнуто применением комбинированных АСР, в которых сочетаются принципы регулирования по отклонению и по возмущению. Структурная схема комбинированной АСР (системы с компенсацией возмущений) показана на рис. 7.40. Если в комбинированной АСР оператор преобразователя выбирается в соответствии с условием [c.543]

СИСТЕМА С КОМПЕНСАЦИЕЙ ВОЗМУЩЕНИЙ [c.223]

Если же возмущение приложено непосредственно перед последним элементом объекта, и последний элемент является более инерционным, чем все предыдущие, схема с компенсацией может оказаться несколько лучше, чем каскадная. Когда мы будем больше знать о динамических свойствах объекта и сможем более точно компенсировать изменения нагрузки, системы с компенсацией мол<но будет применять более широко. Нелинейности можно учитывать, если для компенсации возмущений использовать простейшие вычислительные устройства. Растущая потребность в более точном регулировании должна стимулировать разработку регуляторов с более сложными законами регулирования, чем обычные пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы, но тем не менее гораздо более дешевых, чем универсальные цифровые вычислительные машины. [c.226]

Системы управления с компенсацией возмущения. [c.436]

Основные элементы системы управления с компенсацией возмущения изображены на рис. 18.3. Принцип управления с компенсацией возмущения может применяться для управления как отдельными измеряемыми выходными параметрами технологического процесса, так и обобщенным параметром качества процесса. Величина возмущения измеряется и служит входным сигналом для элементов системы управления. Эти элементы вычисляют величину требуемого корректирующего воздействия, которое компенсирует воздействие возмущения на процесс. Для вьшолнения указанных вычислений управляющее устройство содержит математическую или логическую модель технологического процесса, которая учитывает воздействие возмущения на процесс. Сле- [c.438]

Рис. 18.3. Комбинированная система управления (объединение системы управления с компенсацией возмущения и системы управления с обратной связью).

Расхождение в результатах объясняется различием критериев устойчивости решений стохастических дифференциальных уравнений и выбором методики исследования. Отметим, что данная методика дает возможность исследовать приближенными методами движение систем в переходных режимах как при стационарных, так и нестационарных возмущениях, а в сочетании с методом статистической линеаризации перенести изложенные выше результаты на случай существенно нелинейных параметрических систем. В работе [54] исследование подобных систем приведено с использованием асимптотического метода и нестационарных уравнений ФПК. Из у.равнений (6.58), (6.59) следует, что наличие флюктуаций при линейных членах f н f приводит к увеличению дисперсии движения системы. Из рис. 70 видно, что наличие флюктуаций в нелинейных членах также приводит к изменению дисперсии системы по сравнению с системой с постоянными параметрами. Однако, как нетрудно показать из анализа выражения (6.54), увеличение дисперсии флюктуаций в нелинейных членах приводит к уменьшению дисперсии. В работе [27 ] рассмотрена проблема снижения резонансных амплитуд за счет введения флюктуаций при линейном члене /. При этом введение флюктуаций предполагалось кратковременным. Выражение (6.54) показывает новые возможности при решении подобных проблем в сочетании с принципом управления по возмущению (компенсация возмущений). [c.249]

Уменьшение запаздывания регулирующего воздействия является важным, но не единственным способом повышения качества регулирования. Для этой цели применяют также дополнительные внешние импульсы, реализующие в той или иной степени принцип компенсации возмущений, а также опережающие или скоростные импульсы из промежуточной точки. Повышение качества регулирования может быть достигнуто и путем стабилизации возмущений, так как точность поддержания температуры зависит не только от свойств системы регулирования, но и от вида и характера возмущений. В связи с этим важное значение имеет работа регулятора тепловой нагрузки, а для прямоточных котлов, кроме того, и работа регулятора питания. Чем интенсивнее подавляются нарушения топочного режима и чем точнее поддерживается соответствие между нагрузкой котла, с одной стороны, и подачей топлива и воды —с другой, тем меньше возмущения действуют на пароперегреватель и тем точнее поддерживается температура пара. [c.200]

Как правило, в САР теплотехнических объектов принцип компенсации возмущений используется совместно с принципом регулирования по отклонению регулируемой величины. Структурная схема такой комбинированной системы регулирования приведена на рис. 13-57. [c.844]

Олимпия — западноевропейский спутник связи с начальной массой 2300 кг, которая может быть увеличена до 3700 кг. Двигательная установка спутника должна обеспечивать управление положением спутника (до включения маховичной системы), торможение спутника перед апогейным импульсом, создание апогейного импульса для перевода спутника на круговую орбиту и компенсацию возмущений, вызванных вращением маховиков. Двигательная установка также должна быть сов- [c.272]

В этом случае корректирующее устройство в цепи связи по возмущению, как и в предыдущем случае, может быть реализовано в виде параллельного соединения двух звеньев. Передаточная функция ошибки системы с учетом частичной компенсации [c.131]

Идеи теории инвариантности и гироскопические системы с полной компенсацией возмущений, вызванных их неравномерным движением // Автоматика и электромеханика. — М. Наука. С. 18-29. [c.19]

Статистические методы позволяют осуществить разнообразные алгоритмы оценки параметров объекта. Одним из важных направлений явилось применение для этой цели регрессивных методов. Существенные теоретические задачи возникли и в области теории компенсации влияния случайных циклических возмущений при наличии запаздывания в объекте. В области теории адаптивных систем, не использующих поиски, связанные с регулированием, ряд работ был посвящен таким системам, в состав которых входит модель и применяется пробный гармонический сигнал. Эти системы предназначены для объектов, параметры которых изменяются в широких пределах и с большой скоростью. [c.273]

Одним из наиболее эффективных средств компенсации имеющейся неопределенности и постоянно действующих возмущений является адаптивное программирование и управление КИР. Важным преимуществом КИР с адаптивным управлением является, в частности, возможность компенсации неблагоприятного влияния на точность измерений массы аттестуемой детали, а также масса вертикальной каретки вместе с устанавливаемой на ней совокупностью измерительных головок со сменными механическими, оптическими и электронными наконечниками. Это достигается за счет некоторого усовершенствования структуры системы управления и самонастройки ее параметров. Благодаря такой адаптивной нейтрализации действия указанных динамических факторов отпадает необходимость в сложных электромеханических и пневматических противовесах, используемых во многих КИМ и КИР. [c.292]

В качестве регулируемого параметра при квазистационарных режимах работы системы отопления в [116] предлагается принимать полусумму температур воды в подающем и обратном трубопроводах системы отопления, которая однозначно определяет отпуск теплоты зданию (из уравнения теплоотдачи отопительных приборов) при качественном и качественно-количественном регулировании и хорошо сочетается с принципом регулирования по приведенной температуре наружного воздуха (до компенсации внешних возмущений воздействий). [c.44]

Для определения постоянных составляющих Uoo и Yoo могут быть использованы методы, рассмотренные в разд. 23.2. Предполагая, что на контур управления воздействуют только случайные возмущения с математическим ожиданием E(v(k) =0, Uoo и Yoo могут быть получены простым усреднением (метод 2 в разд. 23.2) перед началом работы адаптивной системы управления. Регуляторы, минимизирующие дисперсию, и регуляторы с управлением по состоянию не требуют дополнительных средств для компенсации смещения, так как последнее отсутствует. Однако, если возмущения имеют ненулевые средние (как бывает в большинстве случаев) и имеют место изменения задающей переменной w(k), следует учитывать величину постоянной составляющей, и для регуляторов, минимизирующих дисперсию, а также регуляторов с управлением по состоянию, не обладающих астатизмом, необходимо рассматривать задачу компенсации смещения. Простейшим способом решения этой проблемы является использование при оценивании параметров разностей первого порядка Аи(к) и Ау(к) (метод 1 в разд. 23.2). Смещение может быть исключено введением в модель оцениваемого процесса дополнительного полюса в точке z,= I путем добавления множителя /(z—1) и последующим расчетом регулятора для расширенной модели. Это тем не менее приводит к возникновению смещения при постоянных возмущающих воздействиях на входе объекта управления и не позволяет обеспечить наилучшее качество управления. Другая возможность заключается в замене у (к) на [у(к)—w(k)] и и (к) на Ац(к)=и(к)— —и(к—1) как при оценивании параметров, так и в алгоритме управления [25.9. Однако это приводит к ненужным изменениям оценок параметров при изменении уставок и, следовательно, к отрицательному влиянию на переходный процесс. Относительно хорошие результаты были получены при оценивании константы (метод 3 в разд. 23.2). Полагая Yoo=w(k), можно легко вычислить постоянную составляющую Uqo таким образом, чтобы смещение не возникало. Затем можно непосредственно использовать регулятор, не обладающий интегрирующими свойствами. [c.402]

Полная компенсация внешних возмущений, вызванных маневрированием в гироскопических системах // Теория инвариантности и ее применение в автоматических устройствах Тр. совещ. М. С. 81-92. [c.16]

Устройства серии ВУК (выпрямительное устройство с кремниевыми вентилями табл. 5.5) позволяют выполнять заряд АБ и питать аппаратуру связи. Силовая схема и система стабилизации аналогичны устройствам серии ВАЗ (отличие состоит в том, что нет обмотки компенсации выходного тока по возмущению сети в силовом магнитном усилителе). Для снижения пульсаций на выходе таких устройств применены двухзвенные Г-образные L -фильтры, поскольку аппаратура связи предъявляет повышенные требования к пульсации выпрямленного тока и напряжения. Устройства обеспечивают автоматическую стабилизацию выпрямленного напряжения с погрешностью 2 %. Для выпрямленного тока этот параметр равен (5- 10) %. [c.79]

Указанные методы могут служить положительным примером использования уникальных свойств вихревых полей. Однако часто приходится сталкиваться и с негативными эффектами, вызванными появлением оптических вихрей. Так, присутствие ВД на волновом фронте излучения серьезным образом усложняет работу адаптивных устройств, используемых в оптических линиях связи для компенсации фазовых искажений. В таких устройствах в качестве основного элемента часто используется гибкое отражающее зеркало. С помощью специальной системы управления кривизна отдельных участков зеркала адаптируется под изгибы волнового фронта, падающего на зеркало излучения, что позволяет компенсировать фазовые возмущения. Но обладая высокой эффективностью при компенсации обычных аберраций, такое адаптивное устройство оказывается не в состоянии ликвидировать возмущения винтового типа, так как отражающая поверхность зеркала не может менять своей топологии. Тем не менее, ситуация не является безнадежной. В настоящее время разработаны методы, основанные на использовании эффектов обращения волнового фронта в нелинейных средах, которые способны с успехом бороться и с топологическими деформациями волнового фронта. [c.131]

Принцип действия таких адаптивных систем рассмотрим на примере успешно реализованной на практике системы компенсации атмосферных возмущений, работающей в реальном масштабе времени [128]. Система основана на 1) точном и одновременном измерении наклона волнового фронта в большом числе точек входного зрачка приемной оптической системы 2) использовании принципа параллельной обработки информации благодаря применению матрицы приемников излучения и соответствующей им совокупности параллельно работающих электронных каналов (процессоров), которые необходимы для вычисления сигналов, требуемых для коррекции волнового фронта 3) использование монолитного пьезоэлектрического зеркала с управляемым профилем, которое выполняет функции корректора волнового фронта (КВФ). [c.159]

Принцип управления по возмуи ению или принцип компенсации возмущений состоит в том, что регулирующее воздействие формируется в зависимости от результатов измерения возмущений, действующих на объект управления. Системы управления, построенные по этому принципу, не имеют обратной связи. Примером такой системы является система автоматического управления, обеспечивающая поддержание линейной скорости шлифовального круга на заданном уровне. Для объекта управления, выходной величиной которого принята скорость уменьшение диаметра шлифовального круга является координатным возмущением / ( ). Текущее значение диаметра круга измеряется с помощью специального устройства, а регулирующее воздействие вырабатывается одновременно в зависимости от возмущающего и задающего воздействия. Основной недостаток рассмотренного принципа построения состоит в том, что не всегда возможно измерить и учесть все возмущающие воздействия. Обычно учитывается действие лишь одного наиболее существенного возмущения. Кроме того, функциональные связи между возмущающими воздействиями н выходной величиной, как правило, нелинейны, что также не позволяет полностью скомпенсировать их влияние на объект управления. Таким образом, системы с компенсацией возмущений, как и разомкнутые системы автоматического управления, в принципе не могут обеспечить высокой точности отработки -задаваемых алгоритмов управления. [c.146]

В системах управления с компенсацией возмущения величина возмущения измеряется раньше, чем это возмущение окажет влияние на процесс, и корректирующее воздействие формируется с упреждением. В идеальном случае это корректирующее воздействие полностью компенсирует возмущение, предотвращая тем самым отклонение параметра от требуемого значения. Системы управления с компенсацией возмущения являются дальнейшим развитием систем управления с обратной связью, когда этот идеальньш случай достигается. [c.438]

Автоматическое регулирование Управление с компенсацией возмущения Программное управление Оптимальное управление Адаптивное уяравление Тип 2-частично распределенная Тип 3-полностью распределенная Производства непрерывного типа СЧПУ с прямым цифровым управлением Гибкие производственные системы [c.453]

На рис. 10.51 приведена схема гидравлической виброзащитной системы кресла I человека-оператора, содержащая упругий элемент 2, гидроцилиндр J, силовой стабилизатор 4 н виде датчика пульсации давления рабочей жидкости и элемента типа сопло -заслонка, обратные связи. 5, 6 по положению и по ускорению. Обратная связь по положению обеспечивает стабилизацию кресла от-носи1ельно фундамента. Обратная связь по ускорению введена для предсказания возмущающего воздействия с опережением, необходимым для компенсации возмущения и [ювышения эффективности системы в резонансных зонах тела человека-оператора. Система позволяет свести до минимума вертикальные колебания кресла с оператором. [c.306]

Рассмотрена система активной виброизоляции с управлением по силе, в которой с целью увеличения виброизолирующего эффекта применена электромеханическая обратная связь по относительному перемещению источника и нагрузки. В канале управления по силе испол ьзуется принцип управления по отклонению, а в канале управления по перемещению — принцип компенсации возмущений. [c.110]

Обычно настройка устройства компенсации возмущения производится в соответствии с условием подавления возмущающего воздействия на резонансной частоте системы Ш] = (Bpjj. [c.544]

Хотя теоретически полную компенсацию возмуш.ений можно получить для любых изменений нагрузки, кроме ступенчатых, практически этого не удается достичь, и в первую очередь потому, что точно не известна передаточная функция по каналу возмущение — регулируемая переменная . Для большинства систем регулирования необходимо иметь результаты очень точных измерений, чтобы определить постоянные времени и коэффициенты усиления хотя бы с точностью от 5 до 10%. Более того, объекты, подобные теплообменникам, клапанам и реакторам, нелинейны, их коэффициент усиления может меняться вдвое и больше при изменениях входных параметров в нормальных пределах. Большинство пневматических регуляторов градуируется только в одной точке, поэтому истинные значения параметров настройки могут отличаться от установленных на 10—20%. Погрешности, вносимые пневматическим регулятором, можно уменьшить переградуировкой последнего или использованием более точных электронных регуляторов. Уменьшить нестационарность и нелинейность объекта не так легко. В типичной системе неполная компенсация изменений нагрузки могла бы, вероятно, уменьшить их влияние в 5 раз. Хотя пятикратное уменьшение ошибки является существенным, все же оно не так велико, как то, которое получается в некоторых каскадных схемах (ог 50 до 100 раз), [c.224]

Адаптивная оптика изучает оптические системы с динамическим управлением формой волнового фронта для компенсации случайных возмущений. Это позволяет повышать разрептающую способность наблюдательных приборов, увеличивать степень концентрации излучения или точность наведения оптической системы на мишень. [c.299]

Соответствующая коррекция команд управления по информации о величине действующих возмущений обеспечивает компенсацию возмущений. По этой причине такие системы получили название систем компенсации. Несмотря на наличие измерительного устройства, замкнутьиТ контур прохождения сигналов в системах компенсации отсутствует, т.е. это системы без обратной связи. В чистом виде системы компенсации используются не часто, что объясняется главным образом трудностью прямого измерения действующих на объект возмущений. Поэтому более распространенными являются комбинированные замкнутые систе.мы управления, где наряду с основным замкнутым коитуро.м управления имеетсяразомкнутый контур компенсации одного или нескольких возмущающих воздействий. [c.24]

Первый предполагает возможность вместо вычисления тех или иных показателей надежности как вероятностных величин, отражающих последствия совокупности различных случайных возмущений, исследовать поведение системы при экспертно выбираемых (наиболее крупных) возмущениях, влияющих на ее надежность (безотказность, устойчивоспособность, режимную управляемость, живучесть, безопасность), для нескольких вариантов и условий ее работы К Логика использования этого пути основывается на том, что при большой заблаговременности масштабы применения средств обеспечения надежности, например резервов и запасов, необходимые для компенсации рядовых возмущений, значительно меньше диапазона значений вводимых мощностей (производительностей) оборудования и запасов знергоресурсов, который является следствием неопределенности исходной информации. При снижении уровня заблаговременности и соответственно уменьшении неопределенности информации об исходных условиях, когда требуемые значения резервов и запасов (и других средств обеспечения надежности) для компенсации рядовых возмущений оказываются соизмеримыми с диапазоном соответствующих величин, обусловленным неопределенностью исходной информации, осуществляется формирование решений, опирающихся на вычисление показателей надежности как вероятностных величин. [c.143]

В кольцевых ускорителях и накопителях силы, связанные с собств. полем пучка, приводят к кулоновским сдвигам бетатронных частот, пропорциональным интенсивности циркулирующего пучка. В однопучковых системах силы кулоновского расталкивания частично компенсируются силами эл.-динамич. стягивания, поэтому значения кулоновских сдвигов пропорциональны у , где у — релятивистский фактор. Т. о., эффекты, связанные с кулоновским сдвигом, играют существенную роль или в адронных ускорителях с нерелятивистской энергией, или в коллайдерах, в к-рых такая компенсация отсутствует. Допустимые значения кулоновских сдвигов определяются расстоянием до опасных резонансов бетатронных колебаний. Они, как правило, невелики [для адронных ускорителей Av-0,3, для коллайдеров Ду (0,01—0,05)]. Ввиду малости этих сдвигов (Av/v 1 их зависимость от интенсивности может быть вычислена с помощью теории возмущений. [c.335]

Двумерная система возбуждается одновременно с помощью ПСДС и псевдослучайного четырехуровневого сигнала (оба некоррелиро-ваны), представленных на рис. 30.3.1, а. Применение метода идентификации КОР-МНК позволяет получить дискретные передаточные функции двумерной модели приблизительно через 130 мин. На основе этой модели путем численной оптимизации параметров были рассчитаны два основных регулятора с оптимизируемыми параметрами для температуры пара (ПИД) и давления пара (ПИ). Время расчета составило от 5 до 10 мин. На рис. 30.3.1, бив показаны переходные процессы при ступенчатых изменениях задающих переменных Wj(k) и Шг(к). Из-за чрезвычайно малой взаимосвязи между впрыском воды (ui) и давлением пара (у ) регулирование температуры пара оказывает очень малое влияние на процесс управления его давлением (рис. 30.3.1,6). Однако существование сильной связи между расходом топлива (иг) и температурой пара (yi) приводит к преобладающему влиянию процесса управления давлением пара на управление температурой (рис. 30.3. 1, в). На рис. 30,3.1, г приведены переходные процессы на возмущение по расходу пара v(k). При уменьшении расхода пара его температура начинает увеличиваться. Однако затем из-за снижения расхода топлива температура пара резко уменьшается. Этот обратный выброс оказывает основное влияние на управление температурой. Его компенсация является главной задачей при повышении качества управления температурой пара [18.5j. [c.504]

Из уравнения (8-12) следует, что полная компенсация влияния изменений нагрузки достигается, если Кь + 02С4 будет равно нулю. Если Сг представляет собой элемент первого порядка с передаточной функцией К2/ Т28+ ), идеальным компенсатором был бы пропорционально-дифференциальный регулятор с передаточной функцией —Кь/Кг) (Т23 + ). Постепенное увеличение нагрузки в этом случае вызывает соответствующее уменьшение 02, так что суммарный сигнал, действующий на 62, остается постоянным. (Для расчета системы лучше рассматривать плавное изменение нагрузки, так как ступенчатое возмущение вызывает сигнал бесконечной величины на выходе идеального регулятора с предварением. Выходной сигнал регулятора ограничен, поэтому при ступенчатом возмущении произойдет отклонение 0з, причем величину этого отклонения будет трудно рассчитать из-за нелинейности регулятора.) [c.224]

Экспериментная проверка многомерной САУ показала вполне удовлетворительные результаты. Так, например, точность стабилизации размера статической настройки не грубее чем 0,02 мм (на диаметр), причем эта величина может быть существенно уменьшена при использовании более чувствительного гидро-золотника. Точность стабилизации термо-э. д. с. 0,2 млВ, что соответствует точности стабилизации температуры резания 10— 20° С. Точность стабилизации подачи на оборот изделия не превышает 3—6%. Время переходных процессов при наличии предельных возмущений не превысило 0,3—0,8 с. Проведенные экспериментальные исследования при обработке деталей различных типоразмеров с использованием многомерных систем автоматического управления показали их высокую эффективность. Значительно увеличивается точность обработки как за счет сокращения мгновенного поля рассеяния, порождаемого случайно действующими факторами, так и за счет компенсации погрешностей, порождаемых износом режущего инструмента, температурными деформациями системы СПИД и др. Скорость износа режущего инструмента поддерживается заданной, благодаря чему наиболее полно используются его режущие свойства. [c.631]

Современные прецизионные станки в целях достижения класса С оснащаются САР стабилизации сближения направляющих при гидравлическом способе их разгрузки, системой компенсации деформации станины и т. д. Указанные САР должны компенсировать действие внещних возмущений с точностью до долей микрометра. Поэтому при создании таких систем первостепенное значение приобретает вопрос создания измерительного устройства, работающего в диапазоне 1 мкм от установившегося значения регулируемого параметра (величина сближения направляющих, отклонение деформации от начальной). [c.152]

Разомкнутые системы управления широко применяются в дорожном машиностроении. Из рассмотрения структуры такой системы (рис. 33) видно, что внешние возмущения (хъ х ,. . ДГ/), воздействующие на объект управления, обнаруживаются чувствительным элементом системы, который, обработав полученное воздействие, передает команду т распорядительному элементу. Распорядительный элемент командный сигнал т усиливает и действием команды г приводит в движение исполнительный элемент системы, который завершает ее работу, воздействуя на объект управления сигналом г. Примером конструкции системы управления такого типа является гидравлическая безнасосная система управления ленточным тормозом, изображенная на рис. 34. Оператор обнаруживает изменение внешней ситуации, например изменение профиля пути, по которому он ведет машину, и, осуществляя процесс торможения, нажимает на педаль 1. Рабочая жидкость, находящаяся в цилиндре-датчике 2, по трубопроводу 3 направляется в рабочий цилиндр 4, поршень которого рычажной системой 5 связан с подвижным концом тормозной ленты 6. Тормозная лента затягивается на барабане 7, и он останавливается под действием тормозного момента М . Компенсация утечек в системе обеспечивается подпиточиым баком 8, рабочий объем которого через обратный клапан 9 соединен с напорной магистралью (трубопровод 5). Системы управления такого типа просты и компактны, но не обладают высокой точностью. В рассматриваемом примере тормозной момент, а также закономерность его изменения зависят от пути и скорости перемещения подвижного конца тормозной ленты. У опытного водителя процесс торможения машины произойдет плавно и в достаточной степени быстро, у неопытного — тормозной путь может оказаться либо излишне [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...