Přepínač měřené a predikované veličiny

Číslo patentu: 259349

Dátum: 17.10.1988

Autor: Neuman Petr

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Vynález se týká pŕepínače měřené a predikované veličiny přepínaného podle chyby predikce.Rídicí a regulační systémy využívejí pro svou funkci měřeně hodnoty dané veličiny, v regulečních systémech se jedná o regulovanou veličinu y, vyetupující z řízeně eouetavy. Řídicí n regulační systémy odvozují svůj zásah, realizovaný půaobením akční veličiny na łízenou souetavu, od měřené hodnoty dané veličiny y(t). Vliv zásahu akční veličiny na měřenou veličinu je dán dynamickými vlaatnoetmi.řízeně aeustavy a jejím dynamickým zpožděním. Z fyzikálního hlediska nelze tento nepříznivý jev odstranit. Je možné pouze čdstečné nebo úplné odstranění vlivu dynamického zpoždění realizecí vnějšího systému, který predikuje hodnotu dané výstupní veličiny o zvolený časový úsek At do budoucnosti e tím umožňuje provedení akčního zásahu s předetihem tak, aby v současně provedeněm akčnim zásahu byl zahrnut jiži budoucí vývoj měřené veličiny Ý(t At). známé prediktory pracují spolehlivě v běžných provozních podmínkách, pro které jsou určeny. za provozu se však občas vyskytují neklidné časové úseky, vyznačujíoi ae velkými eplitudovými výchylkami nebo ktátkodobými rychlými zmänami frekvence poruch. V těchto úsecích dochází u predikované hodnoty měřené veličinyk velkému nárustu chyby predikce.Tuto nevýhodu podstatné zmírňnje přepínač měfené a predikované veličiny podle vynálezu.Jeho podstata spočíva v tom, že přepínací blok je opatřcn prvním vstupom pro připojení predikované hodnoty zpracovávané veličiny a druhým vstupem pro připojení mêřená hodnoty táže veličiny, která je zároveň pŕipojena na druhý vstup součtového bloku. Predikovanâ hodnota zpracovávané veličiny je připojene rovněž na vstup zpoždovacího bloku, ve kterémje zpožděna o zvolený časový úsek a jehož výstup je připojen na první vstup součtového bloku, v nämž je určen rozdíl vstupních veličín tzn. chyba predikce.Výstup součtového bloku je připojen na první vetnp vyhodnocovacího bloku chyhy predikce,ve kterém je chyba predikce vyhodnocene podle zadaného kriteria nebo podle vnitřního zapojení a který je opetřen rovněž druhým vstupem pro připojení řídicího signálu. Přepinàcí blok je dále opatřen třetím přepínacím vstupom, na který je připojen výstup vyhodnocovacího bloku chyby predíkce n rovněž výetupem na kterém sa objevuje v závislosti na stavu přepínaciho bloku bučto predikovaná nebo měžená hodnota zpracovávané veličiny.Výhodou zapojení pŕepinače měřená a predikované hodnoty veličiny podle bodu 1 vynâlezu je, že přepínací blok, ovládaný výstupem vyhodnocovacího bloku chyby predikce, přepíná bud predikovnnou hodnotou veličiny tt At) nebo V případě že chyba predikce nesplňuje zadané kritérium mäřenou hodnotu veličiny y(tI. Toto přepínání umožňuje zlepšit dynamickévlastnosti řídicích a xegulačních systémů použitím predikované hodnoty zpraccvávané veličinyv časových úsecích, ve kterých chyba predikce eplňuje zadané kritérium.Výhodou zapojení vyhodnocovacího bloku chyby predikce je, že použitím posuvného registrus volitelným řádem n, lze realizovat nejen přepínání měřené a predikované hodnoty zpracová» vané veličiny v závieloati na doeažení zvolených mezi chyby predikce, ale zároveň lze toto přepínání provádět se zvoleným časovým poaunutím. To znamená, že v případě, kdy chyba predikce překročí zadanou maximální nebo mínimální mez pouze na m-kroku, přičemž plati že mn, nedojde k přepnutí měřené hodnoty zpracovâvané veličiny na výstup přepínacího bloku. K výraznému avšak krátkodobému prudkému zvýšení chyby predikce dochází v případech, kdy predikce jenapř. reelizována na základě průběžné identifikace parametrů regresního modelu procesua počáteční podmínky jsou zadávány libovolně.V časovám úseku ve kterém~dochází k zadaptování libovolně zadaných počátečních hodnot parametrů modelu je obvykle chyba predikce větší než přípustné hodnoty. Tímto epůnobem zpožděného přepínání není narušena funkce zařízení zapojeného na výstup přepínacího bloku a zároveň nedochází k narušování procesu idehtifikace a predikce. Připad volby řádu posuvného registru n - 1 je toàožný se zapojením pouze reléového bloku bez použití vzorkovacího členu,poauvného registru, bloku logické ekvivalence a tvarovacího členu.Na obr. 1 je uveden płíklad zapojení přepínsče mčłene s predikovaně veličiny podle vynálenu. Na obr. 2 je uveden príklad zapojení vyhodnocovacího bloku chyby predikce podlePrepínač merené a predlkované veličiny podle obr. 1 A na první vstup l pžepínacího bloku l připojenou predikovanou hodnotu spracovdvane veličiny a na druhý vstup l płipojenou měłenou hodnotu těle veličiny, která je pripojene zároveň na druhý vstup 33 součtového bloku 3. Predikovaná hodnote sprscovívsné veličiny je pripojene rovněž na vstup 2 l zpołdovacího bloku g. ve kterém je społděna o zvolený časový úsek» a jeho výstup g je płipojen na první vstup g součtového bloku g, v něm je určen rozdíl veličín pripojených na obe vstupy s tento rozdíl nazývaný chybou predikce se objavuje na výstupu 33 součtového bloku 3. který je připojen na první vstup 4 l vyhodnocovacího bloku 4 chyby prsdikce ve kterém je chyba ptedikce vyhodnocena podle zadaneho kritéria podle vnitfního zapojení.Vyhodnocovací blok i chyby predikce je opstfen druhým vstupom 43 pro připojení ídicího signálu a jeho výstup 42 je připojen na třetí přepínací vstup 1 přepínacího bloku 1. jenž je opatłen výstupom 1 g pro prsdikovanou nebo měřenou hodnotu zpracovávsné veličiny. Prepínač měłené a predikované veličiny nad na první vstup přepínacího bloku 1 płípojenou predikovanou vsličinu ý(t At), která je zároveň pripojene na vstup zpoldovacího bloku g. ve kterém je zpoäděns o časový úsek At a výstup tu je płipojen na první vstup součtováho bloku 3. Is druhý vstup přepínaoího bloku l je płipojena měřend veličina ylt) , která je zároveň pripojene na druhý vstup součtového bloku 3. v nämž je určen rozdíl merené hodnoty y(t)a zpožděné predikované hodnoty ýtt) nazývaný chybou predikce Š(t) - (12) - y(tl , ktorýje přes výstup součtového bloku g płipojen na vstup vyhodnocovecího bloku i chyby prdikce,ve kterém je chyba predikce vyhodnocena podle aadaného kritéria napr. podle kritšria omezení na maximální absolutní hodnotu. podle kritéria minianální střední kvedratické odchylky nebo podle jiného kritéria v souladu s vnitřním spojením vyhodnocovscího bloku i chyby predikco podle bodu 2 vynálezu. r V súvislosti na výsledku vyhodnocsní je na výstupu vyhodnooovscího bloku i chyby predikcegenerována přepínací dvouhodnotovä veličina. Tato veličina je připojena na třetí přepínací vstup pžepínacího bloku l a podle její hodnoty je na výstup pŕepínacího bloku 1 prepnutsbud měřend veličina ylt) nebo predikovant veličina ýtt At) . vyhodnocovací blok g chyby predikce podle obr. 2 má svůj první vstup 4 l spojen s prvním vstupom 5 l reléového bloku§ pro vyhodnocení horní a dolní nase chyby predikce, jeho výstup § 31 je pripoja na první vstup 6 l vzorkovacího členu g jeho výstup g je płipojen na první sériový vstup Il posuvnćho registru 1,. který je opatłen druhým posoruvacím vstupe 12 pro signál posuvu uložených dat,který je spojen s druhým vstupem A vyhodnocovacího bloku 4 chyby predikce pro připojení impulsového iídicího signllu generovaného ve zvoleném časovém intervalu.vstup g vyhodnocovacího bloku i chyby predikce je zároveň připojsn jednak na druhývstup 53 vzorkovacího členu 6, ve kterém řídí vzorkování vstupní veličiny s jednak na druhý vstup g tvarovscího členu g, ve kterém řídí tvarování nultého řádu dvouhodnotové vstupní veličiny. Posuvný registr 1 je opatten n-paralelními výstupy-lg propojenými s odpovídajícími n-parslelními vstupy g bloku g logické ekvivslsnce. Výstup g bloku 8 logické ekvivslenceje připojen na první vstup g tverovscího členu 9 jeho výstup g s dvouhodnotovým pŕepínacím signálom je připojen na výstup 42 vyhodnoccvącího bloku 4 chyby predikce.Vyhodnocovscí blok chyby prodikce realizuje v reléovem bloku g vyhodnocení horní a dolní přípustně meze chyby predíkce 9 h) . Na výstupu reléověho bloku g se objevuje nulová hodnota v případě, že hodnota chyby predikcs leží v intervalu mezi dolní a horní nestavenounebo hodnota jednotková v případě, že hodnota chyby predikce. nesplňuje nerovnost (1) tzn.že donihls nebo prekročila některou z mezi. výstup reléového bloku g je připojen ne prvni vstup vzorkovsoiho členu 5, jehož výstup je płipojen na prvni sčriový vstup posuvnőho registru 1. Posuvný registr 1 n-táho idu sloułi k sćriovänu posunu uložených dst v jednom směru. lAdposuvneho registru 1 je volitelný s je volen v závislosti na dynsmickém charakteru zprecovávené tzn. měřená a predikovenâ veličiny. Signál pro posun ulołenýoh dat vprevoje připojen na druhý posouvaci vstup posuvneho registru 1 s je generovdn jako impullový řidici signál se zvoleným časovým intervelem.Zároveň je tento řidici signál płipojen jednak na druhý vstup vzorkovnciho členu 5 kde určuje interval vzorkovdni u jednak na druhý vstup tvsrovąciho členu g kde tdi tvarováni nultého řádu. Posuvný registr 1 je opntřen n-poralelnimi výstupy lg, které jsou propojeny 5 odpovidąjicimi n-perslelnimi vstupy 5 bloku Q logické ekvivelence. Blok g logické ekvi vs 1 ence realizuje logickou funkci ekvivelence n-vstupnich hodnot xl, x 2 xn, kterou lzevyjúdłit nmtematickým vztahem pro výstupní veličinu z takton B - 0 pro všechny ostatni připsdyvýstup bloku § logické ekvivalence je připojen na prvni vstup tvsrovsciho členu g jehož výstup je výstupom celého vyhodnocovaciho bloku A chyby predikce. V případě volby řádu n - 1 posuvněho registru 1 může být vyhodnocoveci blok 5 chyby-predikce prakticky roslizován pouze reléovým blokem 3. protože průchod signálu přes vzorkovsci člen Q, posuvný registr 1, blok g logické ekvlvnlence e tvarovaci člen g je přimý bez vlivu na hodnotu signálu.Využití vyndlezu se płedpokládd v technologických řidicich systémoch s v regulačnich systémoch tepelné-technických procesů energetických bloků pro reguleci a vyhodnocováni průběhu vybraných veličin. Přepináni měłené e predikovaně hodnoty zvolené veličiny podle vyhodnoceni chyby predikce umožňuje odstranit nepfíznivý vliv dynamického zpoždění scustsvy na jeji řízení. Vyhodnocovaci blok chyby predikce a přepináni měžené a predikované hodnoty lze realizovat nejen z diskrétnich elektronických součástek případně pomoci mikroprocesoru,ale rovněž z analogovýchsoučástek.Relěový blok lze realizovst polarizovaným třipolohovým relé. Je-li civka tohoto relé bez proudu je kotvs udržováns V klidová poloze prulinou ve střední poloze a kontakty jsou rozpojeny. Podle polsrity budiciho proudu se kotva vychýli vpravo nebo vlevo s zapne pžislušný kontakt. U polsrizovsného třipolohoveho relé může být mechanická funkce zpožděna vzhledem ke zmenám buzeni civek. Relé může mít zpolděný přitsh kotvy, zpožděný odpndkotvy nebo obě tyto funkce. Jsou-li zpožděny obě funkce mluvime o tzv. tlumenám relé. zpoždění až desítek sekund lze dosáhnout přidevnými pnsivnimi členy Re zapojenými do obvodu budiciho vinuti. Použití tlumeněho polarizuvmun třipolohcvého relé nahrazuje snalogově čislicovou funkci vzorkovaciho členu, posuvného registru, bloku logické ekvivslence a tvarovaciho členu.1. Přepinač měřené a predikované veličiny obsahující přepinaci blok se dvěma vstupy,łizený dvouhodnotovou veličinou přepinejici na výstup płepinaoiho bloku jeden ze dvou vstupu vyznačujici se tim, že přepineci blok (1) je opatřen prvnim vstupom (11) pro připojení predikovené hodnoty zpracovávsná veličiny a druhým vstupom (12) pro připojení merené hodnoty téže veličiny, která je pfipojena rovněž na druhý vstup (32) součtového bloku (3), predikovaná hodnotu zpracovávsné veličiny je pripojene rovněž na vstup (21) zpołčovaciho bloku (2),jehož výstup (22) je připojen na prvni vstup (31) součtového bloku (3), ktorý má výstup(33) pžipojen na prvni vstup (41) Vyhodnocovaciho bloku (4) chyby predikce opatřené rovněž druhým vstupem (43) pro připojení fidiciho signálu, výstup (42) vyhodnocovaciho bloku (4)chyby predikce je připojen na třetí přepínact vstup (13) přepinactho bloku (1), jenž je( opatžen výstupom (14) pro predikovąnou nebo měłenou hodnotu precovúvané veličiny.2. Přepínač mšřená a predikovanâ veličiny podle bodu 1 vyznačený tím, že první vstup(41) vyhodnocovacího bloku (4) chyby predikce je připojen na první vstup (51) reléověho bloku (5) jehož výstup (52) je připojen nn první vstup (61) vzorkovacího členu (6), jeho výstup (63) je připojen na první eeriový vstup (71) poeuvnáho registru (7) jenž je opatřen druhým poeouvncim vstupem (72) pro posuv dat, který je płipojen na druhý vstup (43) vyhodnocovacího bloku (4) chyby predikce, který je rovněž płipojen ua druhý vstup (62) vzorkovacího členu (6) a na druhý vstup (92) tverovaoího členu (9), n-pnralelních výstupu (73) posuvného registru (7) je płlpojeno s odpovídajicími n-vstupy (81) bloku (8) logické ekvivalence,jehož výstup (82) je připojen na prvni vstup (91) tvarovacího členu (9), jehož výstup (93) s dvouhodnotovým signálom je připojen na výstup (42) vyhodnocovecího bloku (4) chyby predikoe.

MPK / Značky

MPK: G05B 13/02

Značky: veličiny, měřené, přepínač, predikované

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/7-259349-prepinac-merene-a-predikovane-veliciny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Přepínač měřené a predikované veličiny</a>

Podobne patenty