Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном регу00 лировании инерционных объектов с запаздыванием , например при регулировании температурв с помощью электронагревателей . Целью изобретения является повышение точности двухпози - ционного регулятора для систем с запаздыванием . Регулятор содержит эадатчик регулируемого параметра 1, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 10, электронагреватель 15, датчик регулируемого параметра 16. С помощью контактов реле времени 10 обеспечивается опережающее отключение электронагревателя в зоне заданного значения параметра , вследствие чего уменьшается амплитуда автоколебаний. 2 ил. Q/v (Л к ii 3 гг T/U-L .1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (5D 4 G 05 В 11 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ.СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3946297/24-24 (22) 21.08.85 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (75) В.В.Макаров (53) 62.50(088.8) (56) Клюев А.С. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка.

N.: Знергия, 1967, с. 82-83, рис. 3-13, 3-14.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1290252, кл. С 05 В 11/26, 1985. (54) ДВУХПОЗИЦИОННЫИ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ

СИСТЕМ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном peryлировании инерционных объектов с запаздыванием, например при регулирова.нии температури с помощью электронагревателей. Целью изобретения является повышение точности двухпози ционного регулятора для систем с запаздыванием. Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра 1, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 10, электронагреватель 15, датчик регулируемого параметра 16. С помощью контактов реле времени 10 обеспечивается опережающее отключение электронагревателя в зоне заданного значения параметра, вследствие 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 точности 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 предложенного регулятора.

Устройство содержит эадатчик t регулируемого параметра, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, ко- 2О торый может содержать, например, компараторы 4 и 5 и промежуточные реле 6 и 7, замыкающие контакты 8 и 9 которых являются выходами релейного блока, реле 10 времени, вторым размыкаю- 25 щим контактом 11, первым замыкающим контактом 12 вторым замыкающим контактом 13 и первым размыкающим контактом 14 которого осуществляется управление электронагревателем 15, и дат- ЗО чик 16 регулируемого параметра.

Работа регулятора осуществляется следующим образом.

На вход регулятора поступает сигнал U> от датчика 16 регулируемого 35 параметра. Сигнал Up поступает на вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал Ugap, от эадатчика значения регулируемого параметра. С выхода сумматора 2 сигнал 4g рассогласования U поступает на вход релейного блока 3 ° В случае, если процесс отработки управляющего или возмущающего воздействия начинается из состояния, при котором значение регулируемого параметра намного меньше, чем заданное, процесс регулирования соответствует фиг. 2, на котором сплошной линией показан процесс отработки воздействия при обычном двухпозиционном регулировании на входе регулятора, пунктирной линией— соответствующий процесс на выходе объекта при включении запаздывания длительностью с между выходом объек55 та и входом регулятора, штрих-пунктирной линией — процесс регулирования при работе предложенного регулятора, При этом в начальный момент

29 2 контакты 8 и 9 замкнуты и замкнуты контакты l2 и 13 реле времени. Контакты 11 и 14 разомкнуты. На электронагреватель 15 поступает напряжение и температура повышается.

При уменьшении сигнала рассогласования U< до значения Л происходит срабатывание компаратора 5 и размыкание контакта 9. Катушка реле 10 времени отключается от напряжения (момент времени t,). Контакт 11 реле времени выполнен с выдержкой времени на замыкание при размыкающем исполнении, а замыкающий контакт 12 также имеет выдержку времени на замыкание. При отключении катушки реле 10 времени происходит мгновенное размыкание контакта 13, замыкание контакта 14, размыкание контакта 12, В течение )" выдержки времени контакта 11 электрокагреватель оказывается отключенным от напряжения. Длительность задержки контакта 11 выбирается таким образом, чтобы в оптимальном случае незначительно превышала время от момента срабатывания компаратора 2 до момента изменения полярности сигнала рассогласования U и срабатывания компаратора 4, т.е. до момента времени t на фиг. 2. В момент времени t происходит изменение полярности сигнала рассогласования, срабатывание компаратора 4 и отключение контакта 8. По истечении выдержки времени контакт t1 замыкается, но электронагреватель не подключается к напряжению, поскольку контакт 8 разомкнут. Таким образом, если при обычном регулировании амплитуда положительного отклонения достигает значения h, то в начальный момент при работе данного регулятора амплитуда равна значению Ь (точка С), по истечении времени запаздывания С. Затем значение рассогласования начинает уменьшаться до момента tg когда вновь происходит изменение полярности сигнала рассогласования. Вновь срабатывает компаратор 4, замыкается контакт 8 и происходит подключение нагревателя.

При увеличении сигнала рассогласования отрицательной полярности происходит срабатывание компаратора 5 и замыкание контакта 9. Катушка реле 10 времени оказывается под напряжением.

Происходит замыкание контакта 13, размыкание контакта 14, размыкание

3 13З контакта 11. На время выдержки времени контакта 12 электронагреватель оказывается отключенным от питания.

Длительность задержки выбирается незначительно превышающей время нахождения координаты в диапазоне рассогласования, превышающего Ь (длительность 1 ). При снижении сигнала рассогласования до значения 4 процесс повторяется и в системе устанавливается автоколебательный режим со значением амплитуды положительного отклонения h .

Выбор времен задержек и Д а также величины 4 целесообразно определять графоаналитически следующим образом. Записывается процесс регулирования при обычном двухпозиционном регулировании объекта. Определив по записи время запаздывания, строится смещенный на величину запаздывания график (изображен пунктиром на фиг.2)

Параллельно кривой изменения параметра проводится кривая через точку А и точку В. Из точки В опускается перпендикуляр до пересечения с кривой параметра в точке С. Данный режим является предельным режимом коррекции. В рассмотренном примере процесс происходит с перерегулированием.

В случае, если процесс регулирования происходит из начального положения, превышающего заданное, процесс происходит аналогично, но при отсутствии перерегулирования. В случае, если положительная амплитуда меньше по абсолютной величине отрицательной амплитуде автоколебаний, то время выдержки контакта 12 для устойчивой работы может быть установлено равным нулю, а установка заданного режима при этом обеспечивается только за счет изменения времени выдержки контакта 11.

Анализ работы регулятора показыВает, что при его применении ампли5929 туда положительного отклонения может быть уменьшена до 80Х в зависимости от параметров системы.

5,Формула изобретения

Двухпоэиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий эадатчик регулируемого параметра, датчик регулируемого параметра, сумматор, трехпоэиционный релейный блок, электронагреватель и реле времени, первый вывод обмотки которого соединен с первой шиной питания и с пер15 вым выводом электронагревателя, второй вывод которого .подключен к первым выводам первого замыкающего контакта реле времени и первого размыкающего контакта реле времени, причем

2р вторые выводы первого замыкающего контакта реле времени и первого размыкающего контакта реле времени объединены, вход трехпозиционного релейного блока соединен с выходом сумма25 тора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра и датчика Регулируемого параметра, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цеgp лью повышения точности двухпоэиционного регулятора для систем с запаздыванием, второй вывод первого эамыкающего контакта реле времени соединен с первыми выводами второго размыкающего контакта Реле времени и втоРого замыкающего контакта реле времени, вторые выводы второго размыкающего контакта реле времени и второго замыкающего контакта реле времени под40 ключены к первому выводу первого замыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого замыкающего контакта трехпозиционного релейного блока подключен

45 к второй шине питания и через второй. замыкающий контакт трехпоэиционного релейного блока — к второму выводу обмотки реле времени.

1335929

mopo

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