Регулятор для объекта с переменным транспортным запаздыванием

 

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования ; процессов с переменным транспортным запаздыванием и может быть использовано в системах регулирования процессов производства длинномерных изделий . Целью изобретения является увеличение точности регулирования. Устройство содержит второй. 1 сумматор , усилитель 2, интегратор 3, ключ 4, формирователь 5 импульсов, датчик 6 тактовой длины, объект 7, первый 8 сумматор и задатчик 9. Цель изобретения достигается адаптацией настроек регулятора к изменениям величины транспортного запаздывания. Новым в регуляторе является то, что.он содержит блок дискретизации в цепи интегрирующего звена, осуществляющий квантование входного сигнала регулятора, . и датчик тактовой длины, определяющий I интервалы времени, через которые осуществляется дискретизация. Величина (Л каждого интервала времени соответствует перемещению объекта регулирования на одно и то же фиксированное расстояние, вследствие чего регулятор является адаптивным к переменной величине транспортного запаздывания. ND 2 ил. Kj СП 00 ф vi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1275367 A i дц 4 G 05 В 11!01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ лий. Целью изобретения является увеличение точности регулирования.

Устройство содержит второй .1 сумматор., усилитель 2, интегратор 3, ключ

4, формирователь 5 импульсов, датчик

6 тактовой длины, объект 7, первый 8 сумматор и задатчик 9. Цель изобретения достигается адаптацией настроек регулятора к изменениям величины транспортного запаздывания. Новым в регуляторе является то, что.он содержит блок дискретизации в цепи интегрирующего звена, осуществляющий квантование входного сигнала регулятора, и датчик тактовой длины, определяющий интервалы времени, через которые осуществляется дискретизация. Величина каждого интервала времени соответствует перемещению объекта регулирования на одно и то же фиксированное расстояние, вследствие чего регулятор является адаптивным к переменной величине транспортного запаздывания °

2 ил. (21) 3819278/24-24 (22) 05.12.84 (46) 07.12.86. Бюл. ¹ 45 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (72) Б.К.Чостковский, Д.А.Уклейн, Д.Я.Гальперович и С.А.Ганин (53) 62-50 (088.8) (56) Штейнберг Ш.Е. и др. Промышленные автоматические регуляторы. — M.:

Энергия, 1973, с. 26-32.

Руководство.по проектированию систем автоматического управления. Под ред. В.А.Бесекерского. — M.: Высшая школа, 1983, с. 80. (54) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТА С ПЕРЕМЕННЬК ТРАНСПОРТНЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к области систем автоматического регулирования

; процессов с переменным транспортным запаздыванием и может быть использовано в системах регулирования процессов производства длинномерных издеОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1275367

Изобретение относится к системам автома-.ического регулирования процес-, сов с транспортным запаздыванием и может найти применение в системах регулирования процессов производства 5 длинномерных изделий, например кабелей, проводов, листового проката и т,д..

Целью изобретения является увеличение точности регулирования в условиях переменности транспортного запаздывания.

На фиг.1 приведена структурная схесхема устройства; на фиг.2 — датчик

15 тактовой длины.

Устройство содержит второй сумматор 1, усилитель 2, интегратор 3, ключ 4, формирователь 5 импульсов, датчик 6 тактовой длины, объект 7, первый сумматор 8 и задатчик 9. Датчик 6 тактовой длины содержит изделие

10, мерное колесо 11, магнит 12, геркон 13, клемму 14 источника питания, резистор 15 и конденсатор 16.

Формирователь 5 импульсов может быть реализован, например, в виде одновибратора.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы при постоянном транспортном запаздывании ошибка регулирования х на выходе первого 8 сумматора равна нулю, Поэтому периодическое включение ключа

4 за счет импульсов с выхода датчика 6 тактовой длины, сформированных формирователем 5 импульсов, ничего не меняет в процессе регулирования.

При изменении величины транспортного запаздывания точность процесса регу40 лирования может существенно измениться, если параметры регулятора не адаптируются к этому изменению, Адаптивные свойства регулятора проявляются в виде изменившейся частоты подачи импульсов с выхода датчика 6 тактовой длины, что приводит к эквивалентному изменению коэффициента усиления по интегральной составляющей ошибки регулирования. Возможность подобной коррекции вытекает из следующего. Численный анализ процессов стабилизации для объекта первого порядка с запаздыванием показывает что применительно к закону управления 55

y=k x+k„j xdt, (1) где у — сигнал воздействия на. объект р е гулир ов ания;,Е „ — коэффициенты усиления пропорциональной и интегральной частей ошибки х.

Изменение коэффициента k незначительно сказывается на качестве (точности) процесса регулирования при изменении величины транспортного запаздывания i относительно его номинального значения. Изменение же величины k „по закону с

k =-1 ч где c=const существенно улучшает процессы при изменении . Считая, что скорость протяжки изменяется медленее ошибки регулирования, закон управления (1) можно записать в виде с

y=k х - ) xdf (2) и

Р-cled где oL — расстояние от места введения управляющего воздействия.,до датчика 6 тактовых импульсов; текущая длина изделия — объект регулирования;

oL„ — некоторый фиксированный, достаточно малый интервал.

При номинальной скорости протяжки

V время запаздывания =сопз и настройки регулятора Е и К„ оптимальны.

При отклонении скорости U от номинального значения время запаздывания может изменяться в широких пределах. Но при изменении скорости V изменяется скорость вращения колеса датчика тактовой длины. а следовательно, и время прохождения изделием тактовой длины dt, что в соответствии с выражением (2) обеспечивает адаптацию регулитора к изменению времени запаздывания,.

Высокое качество регулирования, обуслбвленное адаптацией предлагаемого регулятора к переменному вре мени запаздывания, обеспечивает увеличение -.î÷íîñòè стабилизации геометрических размеров изготавливаемого длинномерного изделия, что позволяет работать на нижнем допуске по геометрическим параметрам.

Формула изобретения

Регулятор для объекта с переменным транспортным запаздыванием, содержащий последовательно включенные задатчик, первый сумматор, усилитель, второй сумматор и объект, выход которого

3 1275367 ф Риг.2

Составитель Б. Кирсанов

Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Редактор О. Головач

Заказ 6558/37 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединен с вычитающим входом первого сумматора, выход интегратора соединен с вторым входом второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности регулирова- ния, в него дополнительно введены последовательно соединенные датчик тактовой длины, формирователь импульсов и ключ, информационный вход которого. соединен с выходом первого сумматора, а выход соединен с входом интегратора °