Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть - использовано для автоматического регулирования инерционных объектов с запаздыванием. Цель изобретения - упрощение конструкции двухпозиционного регулятора для систем с запаздыванием , которая достигается подключение ем к выходу трехпозиционного релейного блока дополнительного реле времени , размыкакмцим контактом которого обеспечив ается предварительно включение электронагревателя, чен. обеспечивается уменьшение амплитуды отклонения параметра ниже заданного значения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) А1 б1)4 605 В 1 26

ЧН фф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3926833/24-24 (22) 11.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2 (72) В.В. Макаров (53) 62.50(088.8) (56) Клюев А.С..Двухпозицнонные автоматические регуляторы и их настройка. М.: Энергия, 1967, с. 76, рис. 3-8, с. 82-83, рис. 3-13, 3-14. (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РКГУЛЯТОР ДЛЯ

CHCTEM С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть.использовано для автоматического регулирования инерционных объектов с запаздыванием. Цель изобретения — упрощение конструкции двухпозицнонного регулятора для систем с запаздыванием, которая достигается подключени-. ем к выходу трехпозиционного релейного блока дополнительного реле времени, размыкающим контактом которого обеспечивается предварительно включение электронагревателя, чем: обеспечивается уменьшение амплитуды отклонения параметра ниже заданного значения. 2 ил.

На вход регулятора поступает сигнал Б от датчика регулируемого параметра 13. Сигнал Up поступает на вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал U,ä от за датчика 1 регулируемого параметра.

Сигнал рассогласования U равный разности между заданными и действительным значениями регулируемого параметра, с выхода сумматора 2 поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. Настройка блока 3 осуществляется таким образом, что выход блока, которым является контакт 4, меняет свое состояние в момент изменения знака сигнала рассог55

1 12837

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть применено в двухпоэиционных системах автоматического регулирования инерционных объектов с запаздыванием, например при регулировании температуры с помощью электронагревателей, Целью изобретения является упрощение конструкции регулятора. 10

На фиг. 1 представлена схема выполнения позиционного регулятора для систем с запаздыванием, на фиг. 2 — временные графики изменения сигналов в регуляторе в процессе регулирования.

Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра, сумматор 2, обеспечивающий сравнение заданного значения параметра и его действи- >О телыного значения, трехпозиционный релейный блок 3, выходные контакты

4 и 5 которого осуществляют управление объектом, реле времени 6 с контактом 7. В приведенном примере регулятор осуществляет включение электронагревателя 8, Трехпозиционный релейный блок структурно может быть представлен состоящим из компараторов 9 и 10 входы которых подключены к входу блока, а выходы — к уси— лителям мощности 11 и 12, которые представляют из себя электромагнитные промежуточные реле. Регулятор также содержит датчик регулируемого пара- 35 метра 13. Данная структура полностью .соответствует наиболее широко применяемым промышленным трехпоэиционным регуляторам, например, типа ПТР-3-04 и аналогичным.

Работа регулятора происходит следующим образом. ласования, а выход, которым является контакт 5, меняет свое состояние, когда регулируемый параметр становится больше заданного значения на величину 4 . Если в начальный момент отработк.. управляющего или возмущающего воздействия значение регулируемой температуры оказывается меньше, чем заданное значение, то на выходе компараторов 9 и 10 сигналы равны

О, контакты 4 и 5 находятся в замкну= том состоянии. На электронагреватель

8 поступает напряжение питания U5 вне эависимос ".и от состояния контакта 7 реле времени, который по истечении времени настройки 3 размыкается. При достижении регулируемым параметром заданного значения происходит размыкание контакта 4 и отключение питающего напряжения U от электронагревателя. При регулирова- . нии объектов с запаздыванием изменение параметра на входе регулятора происходит не сразу, а с задержкой, равной времени запаздывания. Если запаздывание включено между выходом объекта управления и регулятором, то процесс регулирования соответствует фиг. 2, где пунктиром на графике

Vð,= Z(t) изображен процесс изменения Up на выходе объекта, а сплошной линией — процесс изменения сигнала U > на входе регулятора. При достижении температурой на выходе объекта заданного значения (момент времени t ) в течении времени запаздывания значение температуры на выходе объекта продолжает увеличиваться до момента, когда значение сигнала U на входе в регулятор сравняется со значением сигнала U> от задатчика 1 (момент времени t ).

Происходит размыкание контакта 4 и электронагреватель отключается. На выходе объекта начинает уменьшаться значение температуры, однако в течение времени запаздывания на входе регулятора сигнал Up продолжает увеличиваться, достигая значения U д+а.

При достижении сигналом рассогласования значения и благодаря срабатыванию компаратора 10 происходит размыкание контакта 5 и отключение катушки реле времени 6 от питающего напряжения, поскольку контакт 4 также разомкнут и замыкание контакта

7 реле времени не приводит к подключению питания к его катушке. Затем

1283711 сигнал рассогласования начинает уменьшаться по абсолютному значению и при достижении им значения Л вновь происходит замыкание контакта 5 (момент времени t>). На катушку реле времени 6 поступает напряжение U и в течение времени настройки контакта 7 на электронагреватель 8 поступает напряжение питания. При достижении сигналом рассогласования нуле- 10 вого уровня происходит замыкание контакта 4, напряжение начинает поступать на электронагреватель через этот контакт, а контакт 7 отключается. Выдержка реле времени 6 устанав- 15 ливается такой, чтобы время замкнутого состояния контакта 7 было незначительно больше, чем время от момента включения реле времени, до снижения сигнала рассогласования Uq 20 до нулевого уровня (момент времени

t ). Благодаря предварительному включению нагрева амплитуда отрицательного отклонения снижается от предельного значения а до значения а

2 Э Длительность предварительного включения и параметры настройки блока 3 наиболее целесообразно определять графически. Для этого необходимо при отключенном реле времени 6 осу- ЗО ществить запись процесса регулирования, определить запаздывание в системе, построить смещенный на величину запаздывания график и определить параметры настройки, пользуясь методикой 111.

Анализ работы регулятора показывает, что при его применении амплитуда отрицательного отклонения может быть уменьшена на 10-507 в зависимости от динамических характеристик объекта управления. Применение регулятора целесообразно на объектах с достаточно медленными изменениями параметра в процессе автоколебаний, обеспечивающими условие включения корректирующего воздействия после начала снижения величины сигнала рассогласования по абсолютному значению.

Формула из обр ет ения

Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий последовательно включенные задатчик регулируемого параметра, сумматор, к второму входу которого подключен датчик регулируемого параметра, и трехпозиционный релейный блок, первые выводы первого и второго размыкающих контактов которого подсоединены к первой клемме питания, к второй клемме питания подключен выход электронагревателя, вход которого подсоединен к второму выводу первого размыкающего контакта, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции регулятора, он содержит реле времени, обмотка которого подключена между вторым выводом второго размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока и выходом электронагревателя, а размыкающий контакт реле времени включен между вторыми выводами первого и второго размыкающих контактов трехпозиционного релейного блока.

1283711

Составитель Е. Власов

Техред И. Ходанич Корректор А. Обручар

Редактор М.Бандура

Тираж 862 Подписное

ВКЫ1ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь тий

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

Заказ 7439/45

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