Позиционный регулятор для систем с запаздыванием

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования различных процессов при использовании исполнительных механизмов постоянной скорости, при наличии в контуре регулирования чистого запаздьтания. Цель изобретения - повышение качества регулирования, которая достигается введением третьего и четвертого реле времени и импульсного прерьшателя, позволяющих компенсировать влияние запаздывания при входе сигнала рассогласования в зону нечувствительности регулятора и при выходе из нее. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТО-(ИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 709 А1 (594 С 05 В 11 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й:й, 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3903178/24-24 (22) 31.05.85 (46) 15. 01. 87. Бюл. В 2 (72) В. В. Макаров, А.А. Петрыкин, Н.Б. Затрубщиков и Н.Н. Улыбин (53) 62-50(088.8) (56) Автоматика и телемеханика, т. XXII, 1961, У 5, с. 605-612.

Авторское свидетельство СССР

N- 1200238, кл. С 05 В 11/18, 1984. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ СИСТЕМ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования различных процессов при использовании исполнительных механизмов постоянной скорости, при наличии в контуре регулирования чистого запаздывания. Цель изобретения — повышение качества регулирования, которая достигается введением третьего и четвертого реле времени и импульсного прерывателя, позволяющих компенсировать влияние запаздывания при входе сигнала рассогласования в зону нечувствительности регулято, ра и при выходе из нее ° .2 ил.

128 703

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть применено при регулировании различных процессов в теплоэнергетике, химии и других отраслях промышленности при использовании исполнительных механизмов постоянной скорости в случае, если в контуре регулирования имеется чистое запаздывание.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На фиг. 1 показана структурная схема предлОженного устройства; на фиг. 2 — временной график процесса регулирования при применении предложенного устройства.

Позиционный регулятор (фиг. 1) содержит задатчик регулируемого па- 2р раметра 1, элемент сравнения 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 4-7, импульсный прерыватель

8, исполнительный механизм 9, датчик регулируемого параметра 10. 25

Регулятор работает следующим образом.

На первый вход элемента сравнения

2 поступает сигнал U от датчика ре гулируемого параметра 10, а на вто- 30 рой вход — сигнал U от задатчика регулируемого параметра 1. С выхода элемента сравнения 2 сигнал рассогласования U, поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. В случае, если сигнал рассогласования U меньше суммарной величины зоны нечувствительности и гистрезеса релейного блока 3, срабатывание последнего не происходит и реле времени 4-7 40 находятся в отключенном состоянии.

При превышении сигналом рассогласования суммарной величины зоны нечувствительности и гистерезиса, происходит срабатывание релейного блока

3 и включение соответствующих реле времени. Например, если значение регулируемого параметра больше задан. ной величийы, происходит срабатывание реле времени 6 и 7. При срабаты- gp вании контактов реле времени 6 происходит закорачивание импульсного прерывателя 8 на время задержки срабатывания размыкающего контакта реле времени 7. Тем самым обеспечивается перемещение исполнительного механизма с максимальной скоростью перемещения. При срабатывании контактов реле времени 7 происходит подключение к В1rxоду имиулузc .ногn нре рывателя 8 одной из обмоток исполнительного механизма 9. Подключение обмотки исполнительного механизма обеспечивается замыкающим контактом реле времени 7, выполняемым без выдержки времени. Одновременно происходит замыкание замыкающего контакта реле времени 7, выполненного с выдержкой времени на размыкание, и размыкание размыкающего контакта беэ выдержки времени. Срабатывание данных контактов подготавливают включение второй o6"1отки исполнительного устройства в процессе регулирования.

Реле времени 7 настраивается с выдержкой времени 71, обеспечивающей компенсацию запаздывания при входе сигнала рассогласования в зону нечувствительности, а реле времени 6 с выдержкой времени М2, обеспечивающей компенсацию запаздывания при выходе иэ зоны нечувствительности релейного блока.

Таким образом, в первоначальный момент, в течение длительности задержки реле времени 6, происходит перемещение исполнительного механизма с повышенной скоростью, компенсирующее запаздывание сигнала. По истечении времени g происходит раз2 мыкание размыкающего контакта реле времени 6 и перемещение исполнительного механизма начинает осуществляться под воздействием импульсов постоянной амплитуды, длительности и частоты, поступающих с выхода импульсного прерывателя 8.

В качестве импульсного прерывателя могут быть применены серийно выпускаемые ступенчатые импульсные прерыватели СИП-О!, конструкции на основе реле времени (фиг. 1) или иная, аналогичная аппаратура.

При снижении сигнала рассогласования до величины, меньшей эоны нечувствительности трехпозиционного релейного блока 3, происходит отключение реле времени 6 и 7. При этом происходит срабатывание контактов реле, -выполненных без выдержки времени, и в течение вь.держки времени, под напряжением оказывается вторая обмотка исполнительного механизма. Происходит формирование тормозящего воздействия, компенсирующего эффект запаздывания при входе сигнала рассогласования в зону нечувствитель128 37ОЧ ности ° IIpH изменc -нии полярности сиг нала рассогласования Ц происходит аналогичный процесс, но при срабатывании реле времени 4 и S.

На фиг. 2 показан процесс изменения сигнала рассогласования при отработке управляющего возмущающего воздействия в предположении, что запаздывание включено на выходе объекта управления и диаграммы сигналов -f0 на выходе регулятора при отработке воздействия. На фиг. 2 показаны также процессы изменения сигнала рассогласования при 3 = О, = О, что соответствует работе обычного трехпо-l5 зиционного регулятора, при 3 ф О, О, что соответствует работе регулятора-прототипа при дополнительном включении импульсного прерывателя в цепь питания исполнительного 20 механизма, при f< = О, g> О, что соответствует работе предложенного позиционного регулятора.

П и отсутствии гистерезиса в характеристике трехпозиционного релей- 25 ного блока длительность импульса коррекции у устанавливается рав1 ной времени запаздывания в,системе.

При наличии гистерезиса длительность времени задержки 7 определяется З0 расчетным или опытным путем. ДлительHocTh задержки времени II также определяется расчетным или опытным путем с учетом динамических характеристик объекта и параметров настройки импульсного прерывателя.

Формула из обретения

Позиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий последо- 40 вительно соединенные эадатчик регулируемого параметра, элемент сравнения, ко второму которого подключен выход датчика регулируемого параметра, и трехпозиционный релейный блок, к первому и второму выходам которого подключены входы соответственно первого и второго реле времени, причем размыкающий контакт второго реле времени через первый замыкающий контакт второго реле времени соединен с первым входом исполнительного механизма, размыкающий контакт первого .реле времени через первый замыкающий контакт первого реле времени соединен с вторым входом исполнительного механизма, второй замыкающий контакт первого реле времени включен параллельно первому замыкающему контакту I второго реле времени, второй замыкающий контакт второго реле времени подключен параллельно первому замыкающему контакту первого реле времени, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества регулирования, он содержит третье и четвертое реле времени и импульсный прерыватель, вход которого подключен к клемме питания, а. выход— к размыкающим контактам первого и второго реле времени, входы третьего и четвертого реле времени подключены соответственно к входам первого и второго реле времени, причем параллельно импульсному прерывателю подключены последовательно соединенные замыкающий и размыкающий контакты третьего реле времени и последовательно соединенные замыкающий и размыкающий контакты четвертого реле времени.

i283?09

Составитель Е.Власов

Техред N. Ходаиич

Редактор И.Бандура

Корректор А.Обручар

Заказ 7439/45

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгтий

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

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