Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном регулировании инерционных объектов с запаздыванием , например, при регулировании температуры при помощи электро- . нагревателей. Целью изобретения является повьшение точности двухпоэиционного регулятора для систем с запаздыванием . Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра 1, сум- . матор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 12, электронагреватель 13, датчик регулируемого параметра 14. Контактами реле времени 12 обеспечивается опережение включения электронагревателя в зоне заданного значения параметра, вследствия чего уменьшается амплитуда автоколебаний . 2 ил. (Л изад Ч Hi 3 ShDi Уff ± кг Un внъ 5 7 ± f г.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ)(РЕСПУ БЛИН (19) (И) (51) 4 С 05 В 11 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3946192/24-24 (22) 21.08.85 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (75) В.В.Макаров (53) 62.50(088.8) (56) Клюев А.С. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка. М.: Энергия, 1967, с. 82-83, рис. 3-13, 3-14.

Авторское свидетельство СССР

У 1283711, кл. G 05 В 11/26, 1985. (54) ДВУХПОЗИЦИОННЪ|И РЕГУЛЯТОР ДЛЯ

СИСТЕМ С ЗАПАЗДЬБАНИЕМ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном регулировании инерционных объектов с запаздыванием, например, при регулировании температуры при помощи электро- . нагревателей. Целью изобретения является повышение точности двухпоэиционного регулятора для систем с запаздыванием. Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра 1, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 12 электронагреватель 13, датчик регулируемого параметра 14. Контактами реле времени 12 обеспечивается опережение включения электронагревателя в зоне saданного значения параметра, вследствия чего уменьшается амплитуда автоколебаний. 2 ил.

13359

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено в двухпозиционных системах автоматического регулирова5 ния инерционных объектов с запаздыванием, например при регулировании температуры с помощью электронагревателей.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности двухпозиционного регулятора для систем с запаздыванием.

На фиг. 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 — пример переходного процесса в системе регулиро- 15 вания с использованием регулятора.

Устройство содержит задатчик 1 регулируемого параметра, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок.3 который может содержать, например, 2р компараторы 4 и 5 и промежуточные реле 6 и 7, размыкающие контакты 8 и 9 которых являются выходами трехпозиционного релейного блока, замыкающий 10 и размыкающий 11 контакты, 25 реле 12 времени, являющиеся его выходами, электронагреватель 13 и датчик 14 регулируемого параметра.

Работа регулятора происходит следующим образом.

На вход регулятора поступает сигнал Up от датчика 14 регулируемого параметра. Сигнал Up поступает на вход сумматора 2, на второй вход ко.— торого поступает сигнал 0 а от за-- 35 датчика 1 регулируемого параметра.

С выхода сумматора 2 сигнал U поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. В случае, если в начальный момент отработки управляющего 4р или возмущающего воздействия значение регулируемого параметра меньше заданного значения, переходной процесс в системе автоматичесКого регулирования имеет вид, представленный на фиг.2, 45 при условии включения запаздывания между выходом объекта и входом регулятора. В этом случае процесс изменения регулируемой координаты на выходе объекта повторяет со сдвигом, равным времени запаздывания "Г, процесс изменения параметра на входе в регулятор»

В начальный момент отработки внешнего воздействия, когда Пь меньше

Ugg сигнал рассогласования U имеет положительное значение, на входах промежуточных реле б и 7 входные сигналы равны нулю и на обоих выходах регулятора имеется напряжение, кото28

2 рое поступает через контакт 8 к электронагревателю и через контакт 9 к обмотке реле 12 времени. Контакт. 10 замкнут, а контакт 11 разомкнут и через цепь из последовательно включенных контактов 10 и 11 ток не поступает. В момент времени t„ происходит срабатывание компаратора 4 при равенстве сигналов Пр и U> > и отключение электронагревателя 13 ввиду размыкания контакта 8. В этот момент времени значение параметра на выходе объекта равно Ь4 и определяет положительную амплитуду автоколебаний. На выходе объекта при отключении электронагревателя начинает уменьшаться значение температуры.

В момент времени t при достижении сигналом рассогласования U значения и порога срабатывания компаратора 5 последний срабатывает, что вызывает отключение обмотки реле 12 времени от напряжения питания. Происходит мгновенное замыкание контакта 11, имеющего выдержку времени на размыкание. Размыл<ание контакта 10, имеющего также выдержку времени на размыкание, происходит с задержкой " . В течение времени задержки электронагреватель оказывается включенным и осуществляется опережающее включение электронагревателя. На выходе объекта начинается рост температуры, а на входе регулятора происходит сначала увеличение, а потом снижение параметра. В момент времени t» в момент снижения сигнала рассогласования до значения h вновь происходит срабатывание компаратора 5 и включение реле 12 времени. При этом отключения электронагревателя 13 не происходит, так как в течение времени задержки контакта 11 и при замыкании контакта 10 цепь питания электронагревателя сохраняется. В момент времени tq, когда значение сигнала Пь сравнивается с заданным значением

Uyц, происходит срабатывание компаратора 4 и замыкается таким образом, чтобы незначительно превьппать время, равное разности t< -t> . В дальнейшем процесс повторяется и на выходе системы формируется установившийся автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонения, равной h, в то время, как при обычном двухпозиционном регулировании значение данной амплитуды равно hq. В случае

3 133592 если отработка воздействия происходит из состояния, при котором значение параметра больше чем на Д превосходит заданное при первом периоде коррекции, устанавливается амплитуда отрицательных отклонений, равная hz, поскольку срабатывания реле времени с корректирующим воздействием в точке В не происходит ° При дальнейшей работе устанавливается тот же автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонения, равной h .

Рассмотренный процесс соответствует случаю максимального ограничения отри 1ательной амплитуды, когда при отсутствии коррекции значение отрицательной амплитуды превышает положительное значение. В случае, если зна1 чение отрицательной амплитуды меньше 2р положительного значения, время задержки контакта 10 может быть установлено равным нулю или близким к нулю, так как в этом случае включение коррекции в точке В, как правило, не- 25 целесообразно. При уменьшении относительно оптимальных значений выдержек времени д„ и 1 эффективность применения регулятора снижается.

Определение параметров настройки gp регулятора ), и Д, наиболее целесообразно производить графически. Для этого необходимо произвести запись процесса регулирования при обычном двухпозиционном режиме, что можно сделать при отключении обмотки реле времени от выхода трехпозиционного релейного блока. Затем необходимо построить смещенный на время запаздывания процесс на том же графике и, определив положение точки D, параллельным переносом кривой параметра

4 определить требуемые оптимальные параметры настройки по положению точек

В и С.

При использовании предложенного регулятора амплитуда отрицательного отклонения может быть уменьшена на

20-807 в зависимости от характеристик системы при простоте технической реализации регулятора.

Формула изобретения

Двухпоэиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий эадатчик регулируемого параметра, дат" чик регулируемого параметра, сумматор, трехпозиционный релейный блок, электронагреватель и реле времени, первый вывод обмотки которого соединен с первой шиной питания и с первым выводом электронагревателя, второй вывод которого соединен с первым выводом размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока соединен с второй шиной питания и через второй размыкающий контакт трехпозиционного релейного блока — с вторым выводом обмотки реле времени, вход трехпозиционного релейного блока .подключен к выходу сумматора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра и датчика регулируемого параметра, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, второй вывод размыкающего контакта реле времени подключен через замыкающий контакт реле времени к второй шине питания.

f335928

Составитель Е.Власов

Редактор В.Данко Техред В.Кадар Корректор Л.Бескид

Заказ 4045/40 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул„Проектная, 4