Пневматический релейно-линейный регулятор

 

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим релейно-линейным регуляторам . Цель изобретения - повышение качества регулирования. Регулятор содержит индикатор экстремумов, сумматор, восемь реле переключения, три элемента сравнения, усилитель и блок линейного регулирования. Регулятор на первом этапе осуществляет релейное управление, а затем - до момента достижения экстремального значения - линейное управление. Благодаря этому обеспечивается сокрапление длительности переходного процесса, а для объекта второго порядка - оптимальное по быстродействию управление. 1 ил. Q

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (114 б 05 В 11 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4065703/24-24 (22) 06.05.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) В. E. Вохрышев (53) 621.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1012200, кл. G 05 В 11/44, 1982.

Артамонов Ю. Г. Синтез оптимальных систем. — Киев: Наукова думка, 1972, с. 290 — 294.

ÄÄSUÄÄ 1411050 А 1 (54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕЛЕЙНО-ЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим релейно-линейным регуляторам. Цель изобретения — повышение качества регулирования. Регулятор содержит индикатор экстремумов, сумматор, восемь реле переключения, три элемента сравнения, усилитель и блок линейного регулирования.

Регулятор на первом этапе осуществляет релейное управление, а затем — до момента достижения экстремального значения — линейное управление. Благодаря этому обеспечивается сокращение длительности переходного процесса. а для объекта второго порядка — оптимальное по быстродействию управление. 1 ил.

1411050

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации, а именно к пневматическим релейно-линейным регуляторам.

Цель изобретения — повышение качества регулирования.

На чертеже представлена принципиальная схема регулятора.

Регулятор содержит индикатор 1 экстремумов, сумматор 2, три элемента 3 — 5 сравнения, восемь реле 6--! 3 переключения, усилитель 14 и блок 15 линейного регулирования.

Входной канал регулируемой переменной

Х соединен с входом индикатора 1 экстремумов, первыми входами элементов 3 и 4 срав-! нения,взаимно инверсными входами соответственно реле 7 и 8 переключения, а также с инверсным входом блока 15 линейного регулирования. Выходы индикатора экстремумов соединены с входами первого реле 6 переключения, выход которого соединен с пер1 ( вым входом сумматора 2, вторыми входами второго 7 и восьмого 13 реле переключения и первыми входами третьего 8 и седьмого 12 реле переключения.

Канал задания Хс соединен с вторым входом сумматора 2, вторым входом второго элемента 4 сравнения, вторым входом седьмого реле 12 переключения, первым входом

1 восьмого реле 13 переключения и прямым

1 входом блока 15 линейного регулятора. Управляющие реле 7, 8 и 10 — 13, а также реле 9 подключены соответственно к выходам элементов 4 и 3 сравнения, индикатора 1 экстремумов (дискретный выход) и элемента 5 сравнения, третий элемент 5 сравнения связан с выходами реле 7 и 8. Первые входы пито о 10 и шестого 11 реле связаны соответственно с выходами седьмого 12 и восьмого 13 реле, а их вторые входы — соответственно с выходами восьмого 13 и седьмого !2 реле. Выходы реле 10 и 11 подключены соответственно к прямому и инверсному входам усилителя 14, выход которого соединен с первым входом четвертого реле

9, второй вход которого связан с выходом блока !5. Выход четвертого реле 9 подключен к выходному каналу регулятора.

В соответстви и со схемой включения регулятор реализует следующий алгоритм у B l sign М+ Х, если M I) О;

f с В2+Х11, если М1 .0, где В l = KIX. — Хэ1, где К вЂ” постоянный коэффициент, Х. — Экстремальное значение входного сигнала Х„;

В2 — — выход линейного блока 15, нгн1ример, для пропорционального выхода B2=C (X„- — Х„), где С вЂ” постоянный коэффициент, Х, задание;

Х11 — — сигнал смещения;

М = (1-- ) Х. + Х вЂ” Х«. где у по стоя 1HbIH кОэффициент;

Коэффициент К в усилителе !4 выбирается так, чтобы величина управляющего воздействия при максимальном (из области допустимых отклонений) Х --Х ° -.. . равнялась своему предельному допустимому значению.

Предельные возможности регулятора по уменьшению времени переходного процесса реализуются в системе с линейным объектох1 второго порядка при скачке ио заданию.

В этом случае время регулирования равно

T. », где Т . — минимально возможное время регулирования при максимальном (из области допустимых) отклоне ии регулируемой координаты от задания с учетом <граничения на управление.

Формула изобпетения

Пневматический релейно-линейный pery,1я1чэр, содержащий индикатор экстремумов, вх1>д которого соединен с каналом регулиру< мой переменной, восемь реле переклю1О11ия, Hxo3hr первого из котс пых связаны выходами ин1икатора экстремумов. сумматор, входами ИО 1кл1оче11ный к вы. с ..у пер«Ого пеле переключения и каналу за. ания, Ml = Xg — Х, если М2 ) G;

Ml = Хз — Х, если М2 (О, где М2 =

= sign (Xc — Մ).

Таким образом, регулятор работает как дискретно-непрерывный. При этом процесс регулирования разбивается на два этапа.

На первом этапе осуществляется релейное управление, причем величина управляющего воздействия пропорциональна (Хс — Хэ !, на втором этапе до момента времени прохож0 дения переменной экстремального значения — непрерывное управление.

Релейное управление позволяет реализовать предельно возможные по быстродействию процессы регулирования. В предлагаемом регуляторе в процессе управления осуществляется автоматическое изменение «полки» реле, т.е. величина его выходного сигнала меняется пропорционально разности задания и экстремального значения переменной, а переключения релейного управ20 ления производятся с «недоходом» переменной до задания, поэтому в системе, содержащей такой регулятор, достигается эффект, подобный тому, как если бы в ней были датчики производной, В связи с тем, что величина релейного управляющего воздействия переменна (в частности, уменьшается по модулю с уменьшением отклонения переменной от задачи), в системе не возникают автоколебательные процессы. Подобное сочетание релейного управления и линейного, подключаемого к выходному каналу лишь в некоторых режимах работы (либо при Хс — -Х„) О и Մ— — Х. (О, либо при Х -X„(О и Х-—

Х„) О), позволяет существенно увеличить быстродействие системы.

1411050

Состааитезь . <>>. К<и>от<; „

Редактор 11. Герегии Техред И. Вер»"

Заказ 3501/!О Тира:к 866

В11И! 111И Государств»и»<>г<> к<>чит» г<> (.(.(. . ! 13035, . <1о»к>;а, ?!<, 85, Р;>.:. ! I<><>и<>асти< и<го-иоаи< ра« : ос ир I>Ipi

1:<, » :<;р < Тиск<>

<. три элемента сравнения, входы первого из которых связаны с выходом сумматора и каналом регулируемой переменной, усилитель и блок линейного регулирования, а также выходной канал, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в нем входы второго элемента сравнения подключены к каналам задания и регулируемой переменной, а выход соединен с управляющими входами второго и третьего реле, взаимно инверсные входы которых подключены соответственно к каналу регулируемой переменной и выходу первого реле переключения, а их выходы связаны с входами третьего элемента сравнения, выход которого подключен к управляющему входу четвертого реле переключения, первый и второй входы которого связаны с выходами усилителя и блока линейного регулирования, прямой и инверсный входы которого соединены соответственно с каналами задания регулируемой переменной, а входы усилителя соединены с выходами пятого и шестого реле переключения, управляющие входы которых подключены к выходу первого элемента сравнения, взаимно инверсные входы пятого и шестого реле переключения свя10 заны соответственно с выходами седьмого и восьмого реле переключения, управляющие входы которых соединены с дискретным выходом индикатора экстремумов, взаимно инверсные входы — соответственно с каналом задания и выходом первого реле переключения, выход четвертого реле переключенияя связан с выходным каналом регулятора.