Импульсный регулятор

 

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено при использовании исполнительньрс устройств, имеющих люфты в кинематических передачах. Цель изобретения - повышение надежности регулятора. Регулятор содержит усилитель напряжения, интегратор, усилитель мощности, трехпозиционный релейный блок и реле времени, причем реле времени содержит D-триггер.Схема реле времени позволяет, избежать неправильной работы регулятора при определенных параметрах элементов. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G 05 В 11/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ;, К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ а.. (54) ИМПУЛЬСНЬЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к облас. ти автоматического управления и может быть применено при использовании исполнительных устройств, имеющих люфты в кинематических передачах.

Цель изобретения — повышение надежности регулятора. Регулятор содержит усилитель напряжения, интегратор, усилитель мощности, трехпозиционный релейный блок и реле времени, причем ° реле времени содержит D-триггер.Схема реле времени позволяет. избежать неправильной работы регулятора при определенных парометрах злементов ° 2 ил ° 1„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3819148/24-24 (22) 03.12.84 (46) 23.09.86. Бюл. В 35 (72).В,В.Макаров, Н.Н.Улыбин и В.М.Лохин (53) 62-50 (088.8) (56) Кунцевич В.M. Чеховой Ю.Н.

Нелинейные системы управления с частотно- и широтно-импульсной модуляцией. Киев.: Техника, 1970, с.42-45.

Авторское свидетельство СССР

М - 1101787, кл. G 05 В 11/26, 1984.

„SU.„1259209 А 1

1259209 2

Изобретение относится к автоматическому управлению, а именно к автоматическим импульсным регуляторам, в которых выходной сигнал является прерывной функцией отклонения входного сигнала от заданной величины, и может быть применено в системах автоматического управления различными объектами при использовании B качестве исполнительных устройств электрических исполнительньгх механизмов постоянной скорости, в том числе имЕющих люфты в кинематических передачах.

Целью изобретения является повышение надежности регулятора путем упрощения конструкции.

На фиг. 1 приведена функциональная схема регулятора; на фиг. 2 эпюры напряжений блоков регулятора при отработке управляющего воздействия.

Регулятор содержит усилитель 1 напряжения, интегратор 2, усилитель

3 мощности, трехпозицианный релейный блок 4, исполнительный механизм

5, пороговый элемент 6, D-триггер 7, первый 8 и второй 9 элементы И, элемент ИЛИ !О и элемент 11 задержки. Пороговый элемент содержит первый 12 и второй

13 детекторы, инвертор 14 и -элемент

ИЛИ 15.

В состав реле 16 времени входят пороговый элемент 6, триггер 7, элементы И 8 н 9, элемент ИЛИ 10 и элемент 11 задержки.

Регулятор работает следующим образом.

На вход усилителя 1 напряжения . ноступает сигнал, равный разности между заданньм и действительным значениями регулируемого параметра.

С выхода предварительного усилителя 1 напряжения сигнал U = KU поступает на вход интегратора 2,Сигнал !1, интегрируется интегратором

2 и при достижении сигналом U íà выходе усилителя 3 мощности величины, превышающей зону нечувствительности трехпозиционного релейного блока 4, происходит срабатывание последнего.

Сигнал U поступает на вход исполнительного механизма 5 система автоматического регулирования и на вход порогового элемента 6 реле 16 времени. Происходит срабатывание по40

5

1О

35 рогового элемента 6, В случае, если сигнал рассогласования больше нуля, а усилитель 1 и интегратор 2 осуществляют инвертирование входных сигналов при срабатывании релейного блока 4, на его выходе возникает сигнал !14 положительной поЛярности. Ь этом случае сигнал проходит через детектор 13 на первый вход элемента ИЛИ 15 и в виде сигнала У на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на тактовый вход с D-триггера 7 и на информационный вход элемента 11 задержки.

Будем рассматривать работу регулятора с момента времени, когда на его выходе сформирован по крайней мере второй положительный импульс управления. Поскольку переключение D-триггера происходит с задержкой на один такт, то в этом случае триггер 7 находится в положении, при котором на его прямом выходе сигнал Ull отсутствует, а на инверсном присутствует сигнал U . При возникновении импульса управления положительной полярности U4 на выходе элемента И 9 возникает сигнал U„, поступающий на первый вход элемента ИЛИ 10. При этом снимается сигнал U< с его выхода и, соответственно, с управляющего входа элемента 11 задержки. Схема элемента 11 задержки в приведенном примере строится таким образом, что при отсутствии управляющего воздействия на его управляющем входе происходит увеличение задержки времени, а в противоположном — уменьшение.

Таким образом при сохранении положительного значения сигнала рассогласования U „ на входе регулятора на его выходе формируется частотно-модулированная последовательность импульсов управления U, поступаюЭ щих"на исполнительный механизм. В момент изменения знака рассогласования происходит изменение знака сигнала на выходе интегратора 2 и при достижении сигналом U1 порога срабатывания релейного блока 4 происходит срабатывание последнего при формировании на выходе релейного блока 4 сигнала отрицательной полярнос-.ти. При этом сигнал U поступает через детектор 12 и инвертор 14 на второй вход элемента ИЛИ 15 и на

D-вход D-триггера 7, При первом после изменения полярности импульсе уп09 з 12592 равления переключения Э-триггера 7 не происходит, На выходе элементов

И 8 и 9 сигналы при этом отсутствуют и имеется сигнал U на выходе элемента ИЛИ 10. Таким образом, первый после изменения полярности рассогласования импульс управления оказыва- ется уменьшенной величины. При втором отрицательном импульсе управления на выходе регулятора происходит переключение D-триггера 7 и возникновение сигнала U, на выходе элемента И 8, так как на оба входа последнего приходят сигналы U u

В дальнейшем процесс повторяется 15 до тех пор, пока в системе не возникает устойчивый автоколебательный ре.жим работы с числом импульсов на полупериоде, равным 1. Амплитуда автоколебаний на выходе объекта при этом 20 будет определяться реакцией объекта управления на первый после изменения полярности рассогласования импульс управления, т.е. будет иметь значительно меньшую величину, чем при неизменной длительности импульсов управления.

Рассмотренный процесс регулирования отображен на фиг.2, где помимо эпюр изменения сигналов блоков собственно регулятора приведена эпюра изменения сигнала U ь,„на выходе исполнительного механизма системы автоматического управления. 35

В случае, если исполнительный механизм системы имеет люфты в кинематической передаче, длительность первого импульса после изменения полярности сигнала рассогласования может 40 быть принята большей, чем последующие, так как выборка люфта происходит при каждом изменении направления перемещения исполнительного механизма, что определяется изменением полярности управляющих импульсов. В этом случае для наиболее простого решения может быть осуществлена подача сигнала 11, на управляющий вход элемента 1 1 задержки не с инверсного, а с прямого выхода элемента

ИЛИ 10.

Формула и з о б р е т е н и я

Импульсный регулятор, содержащий последовательно соединенные усилитель напряжения, интегратор, усилитель мощности, трехпозицнонный релейный блок и исполнительный механизм, пороговый элемент, подключенный входом к выходу трехпозиционного релейного блока, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, соединенный выходом с управляющим входом интегратора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции регулятора, в него введен D-триггер, причем первый выход порогового элемента подключен к D-входу D-триггера и к . первому входу первого элемента И,второй выход — к первому входу второго элемента И, а третий выход к С-входу D-триггера и к информационному входу элемента задержки, первый выход D-триггера подключен к второму входу первого элемента И, а второй . выход — к второму входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИПИ подключен к управляющему входу элемента задержки.

1259209

ВНИКНИ Заказ 5119/44 ТиРаж 836 Подписное

Произв.-палигр „ пр-тие, r Ужгород, ул. Проектная, 4