Нелинейный регулятор

 

Нелинейный регулятор может быть использован в системах автоматического управления, в частности для управления гидравлическим приводом. Регулятор построен в виде нелинейного устройства, изменяющего свои характеристики в зависимости от величины сигнала ошибки. В зависимости от настроек устройство обладает многообразием функциональных характеристик такими, как форсирующие свойства при определенном уровне ошибки, релейные свойства, пosвoляюшJ e организовать скользящие режимы регулирования и др. Свойства регулятора исследованы экспериментально. 1 ил. го со 4 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 05 В 11/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

/ ф

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i (21) 3759777/24-24 (22) 22,06.84 (46) 15.05.86. Бюл. N - 18 (72) В.Б. Букша (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 629525, кл. С 05 В 13/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Н - 894673, кл. G 05 В 13/02, 1981. (54) НЕЛИНЕЙНЬЙ РЕГУЛЯТОР (57) Нелинейный регулятор может быть использован в системах автоматического управления, в частности для управ„„SU„„1231483 А I ления гидравлическим приводом. Регулятор построен в виде нелинейного устройства, изменяющего свои характеристики в зависимости от величины сигнала ошибки. В зависимости от настроек устройство обладает многообразием функциональных характеристик такими, как форсирующие свойства при определенном уровне ошибки, релейные свойства, позволяющие организовать скользящие режимы регулирования и др. Свойства регулятора исследованы экспериментальна. 1 ил.

1231483

Изобретение относится к системам автоматического регулирования и может быть использовано в следящем гидравлическом приводе.

Цель изобретения — повышение качаства регулирования и упрощение конструкции регулятора за счет конструирования его в виде нелинейного устройства, изменяющего свои характеристики в зависимости от величины сиг- 1О нала ошибки и.обладающего многообразием фунциональных возможностей в зависимости от настроек„

На чертеже представлена блок-схема регулятора. 15

Регулятор содержит сумматор 1, инверторы 2 и 3, нелинейный элемент

It типа "зона нечувствительности 4, блоки масштабирования 5 и 6, датчик сигнала ошибки 7. 20

Регулятор работает следующим образом.

Три операционных усилителя, на которых построены сумматор 1 н инверторы 2 и 3, соединенные последователь-2-"> но и охваченные отрицательной обратной связью при определенном контурном коэффициенте передачи, составляют колебательный контур в диапазоне частот 2-3 кГц, Зто происходит по- 30 тому, что операционный усилитель является инерционным звеном с малой постоянной времени и -последовательное соединение трех операционных усилителей с охватом их отрицательной обратной связью можно рассматривать

KBK соединение трех апериодических звеньев, способных составить колебательный контур, находящийся на колебательной границе устойчивости при 4О определенном контурном коэффициенте усиления.

Для того, чтобы автоколебания стали устойчивыми, в отрицательную обратную связь регулятора введен нелиней- 45 ный элемент типа "зона нечувствительности" 4, построенный с использованием двух встречно включенных диодов.

Блоки 1 и 2 охвачены и положитель— ной обратной связью, глубина которой регулируется с помощью блока масштабирования 6. Действие положительной обратной связи эквивалентно увеличе нию постоянной времени инерцирнного звена и соответственно уменьшению частоты генерируемых колебаний, в рассматриваемом устройстве примерно до частоты, равной 300-400 Гц, при емлемой для восприятия объектом регулирования. К тому же положительная обратная связь осуществляет стабилизацию амплитуды, Одной из особенностей генератора является свойство изменять при подаче на вход сумматора 1 напряжения величину, частоту и фазу генерируемых колебаний. Причем в каждом диапазоне частот, определяемом настраиваемыми с помощью блоков масштабирования 5 и 6 коэффициентами, имеется не1 сколько состояний равновесия, характеризуемых своей частотой, амплитудой колебаний, их формой или наличием импульсов определенной длительности и амплитуды. Переход в новое состояние равновесия происходит при достижении входным напряжением определенного значения. Другой особенностью генератора является его дифференцирующее свойство, возникающее при определенной настройке блоков масштабирования, осуществляемой экспериментально, Перечисленные свойства данного регулятора с учетом простоты его конструкции и многообразия функциональных возможностей позволило эффективно использовать его в качестве регулятора для формирования управляющего воздействия в следящих системах с целью повышения быстродействия и качества регулирования, Формула из обретения

Нелинейный регулятор, содержащий сумматор, соединенный первым входом с выходом датчика сигнала ошибки, а выходом — с входом инвертора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования н упрощения конструкции регулятора, в него введены последовательно соединенные второй инвертор, нелинейный элемент типа зона нечувствительности" и блок масштабирования, а также второй .блок масштабирования, причем выход первого инвертора, являющийся инвертирующим выходом регулятора, соединен с входом второго блока масштабирования и входом второго инвертора, выход которого является неинвертирующим выходом регулятора, а выходы блоков масштабирования соединены соответственно с вторым и третьим входами сумматора.

1231483

Составитель Ю. Сагалов

Редактор И. Сегляник Техред Л.Олейник Корректор И. Муска

Заказ 2562/51 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4