Система регулирования водоподачи для оросительного канала

 

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений и применяется для автоматизации регулирования уровней воды в оросительном канале. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности системы. Система регулирования содержит датчики уровней воды в начале и в конце участка канала, элемент сравнения и блок управления, подключенный к исполнительному механизму верхнего перегораживающего сооружения . Сущность изобретения состоит в том, что система содержит задатчик 7 уставки и сумматор 5, к входам которого подключены датчики 3 и 4 уров- Hafi воды, а к выходу - первый вход злемента 6 сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика уставки. Кроме того, блок В коррекции включен между выходом элемента 6 сравнения и входом блока 9 управления . 2 ил. сл Y/ /// //X /у/ /// /// /// /// со. 00 « 00 J /// фиг. г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 05 D 9/12

В Ю(ЗН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3961462/24-24 (22) 09.10.85 (46) 30.10.87. Бюл. И 40 (71) Украинский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) В.H.Попов (53) 62-50 (088.8) (56) Патент США 1= 3500647, кл. G 05 D 9/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N9 697982, кл. G 05 D 9/12, 1978.

Ноулт Д. Цифровое дифференциальное устройство. — Электроника, 1975, М 9, с. 45-52. (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОДОПОДАЧИ

ДЛЯ ОРОСИТЕЛЬНОГО КАНАЛА (57) Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений и применяется для автоматизации регулирования уровней воды в оросительном канале. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности системы. Система регулирования содержит датчики уровней воды в начале и в конце участка канала, элемент сравнения и блок управления, подключенный к исполнительному механизму верхнего перегораживающего сооружения. Сущность изобретения состоит в том, что система содержит задатчик 7 уставки и сумматор 5, к входам которого подключены датчики 3 и 4 уровней воды, а к выходу — первый вход элемента 6 сравнения, второй вход которого подключен к выходу эадатчика уставки. Кроме того, блок 8 коррекции включен между выходом элемента 6 сравнения и входом блока 9 управления. 2 ил.

1 134

Изобретение относится к водному хозяйству, а именно к устройствам для регулирования уровня воды в бьефах гидротехнических сооружений, и может быть использовано для автоматизации водораспределения на оросительных системах.

Цель изобретения — повьппение быстродействия, точности и надежности системы.

На фиг.l представлена функциональная схема системы автоматического регулирования водоподачи; на фиг.2 диаграммы, иллюстрирующие принцип работы блока коррекции.

1!а участке 1 оросительного канала, ограниченного перегораживающими сооружениями 2, система содержит дат- чик 3 уровня воды в начале и датчик 4 уронця воды в конце участка канала.

Выходы датчиков уровня воды подключены к входам сумматора 5, выход которого подключен к первому входу элемента 6 сравнения. Второй вход элемента 6 сравнения соединен с выходом задатчика 7 устанки, а вь;ход через блок 8 коррекции подключен к блоку 9 уч равления, который при помоши исполнительного механизма 10 воздействует на затвор верхнего перегораживающего сооружения. Блок 8 коррекции содержит последовательно соединенные цифровой дифференциатор !I и алгебраический сумматор 12, второй вход которого соединен с выходом элемента 6 сравнения.

Система регулирования водоподачи работает следующим образом.

Прй балансе расходов водоподачи и водопотребления на участке канала наблюдается установившийся режим. Сигнал на выходе сумматора 5 равен сигналу блока 7 задания устанки, а сигнал на выходе элемента 6 сравнения отсутствует.

В случае изменения расхода через нижнее перегораживающее сооружение изменяется уровень воды в отворе датчика 4, а также сигналы на выходах датчика 4 уровня воды и сумматора 5, нарушается равенство сигналов на первом и втором входах элемента 6 сравнения, на его выходе появится сигнал рассогласования

I(e) "0, (х() + у()), (1) где U — с игнал блока 7 задания усS танки; ни (2) gj „= (i„„ l„) 30 где l „— сигнал рассогласования в момент времени Т„; сигнал рассогласования в мол .< мент времени Т„„;

К вЂ” ко эффициен т пер еда чи дифференциатора.

Выходной сигнал сумматора 12 представляет собой алгебраическую сумму сигналов, поступающих от цифрового дифференциатора 11 и элемента 6 срав4о нения. При совпадении знаков сигнала рассогласования 1,1) и сигнала разности (2) происходит их сложение, а при несовпадении — вычитание.

В качестве блока упранления ис45 lIQJI$3уеTcH IIIHM.

Схема цифроного дифференциатора приведена в f3) .

Таким образом, в предлагаемой системе реализован принцип стабилизации с изменяемой структурой, который состоит н том, что при нарастании рассогласования воздействие блока управления на объект регулирования усиливается, а при убывании - ослабляется.

Степень Усиления (форсирования) или ослабления !демпфирования) определяется скоростью изменения сигнала рассогласования. Настройкой коэффициента передачи дифференциатора ll

8787

2 х(t(у(t) — сигналы датчиков 3 и 4 уровней воды.

Сигнал рассогласования с выхода элемента 6 сравнения поступает на

5 вход блока 8 коррекции, который преобразует этот сигнал и подает на вход блока 9 управления. Блок управления вырабатывает сигнал управления, направленный на перемещение затвора перегораживающего сооружения посредством исполнительного механизма 10.

Знак сигнала управления противоположен знаку сигнала на выходе блока

15 коррекции, а величина сигнала управления пропорциональна величине этого сигнала.

Принцип работы блока коррекции иллюстрируется диаграммами (фиг.2).

Поступающий на вход блока коррекции сигнал рассогласования дифференцируется цифроным дифференциатором !1. Выходной сигнал цифрового . дифференциатора пропорционален раз25 ности сигналов рассогласования в настоящий и последующий моменты време348787 формула изобретения

Система регулирования водоподачи для оросительного канала, содержащая датчики уровня воды в начале и конце участка канала, элемент сравнения, а также блок управления, выход которого подключен к входу исполнительного мехинизма верхнего перегораживающеДог. г

Составитель Л, Цаллагова

Техред А. Кравчук Корректор О.Кравцова

Редактор А.Маковская

Заказ 5188/46 Тираж 862 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 з 1 удается избавиться от колебательного характера процесса регулирования, обеспечив при этом требуемое быстродействие системы.

Таким образом достигается высокое качество и надежность регулирования уровней воды в оросительном канале независимо от величины возмущающих воздействий, что позволяет использовать предлагаемое устройство в системах каскадного регулирования уровней воды. го сооружения, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения точности, надежности и быстродействия системы, она содержит сумматор, задатчик уставки и блок коррекции, включающий в себя последовательно соединенные цифровой дифференциатор и алгебраический сумматор, причем входы сумматора подключены к выходам соответственно датчика уровня в начале участка канала и датчика уровня в конце участка канала, а выход — к первому входу элемента сравнения, выход блока коррекции соединен с входом блока управления, а вход — с выходом элЕмента сравнения, подключенного вторым входом к выходу задатчика уставок, вход цифрового дифферен2п циатора соединен с входом блока коррекции и с вторым входом алгебраичес- кого сумматора, связанного выходом с выходом блока коррекции.