Пропорционально-интегральный регулятор

 

Изобретение относится к самонастраивающимся регуляторам с непрерывным измерением параметров, например к пропорционально-интегральным регуляторам , и может быть использовано в металлургической , химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где имеются нестационарные объекты с запаздыванием или большой инертностью. Цель изобретения - упрощение конструкции. Введение трех блоков масштабирования 6, 9, 10, второго сумматора 7 позволило отказаться от одного из вычислительных блоков и упростить конструкцию. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 05 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655161/24 (22) 28.11 88 (46) 30.01.91. Бюл. hk 4 (71) Фрунзенский политехнический институт (72) B,В.Гаврилин, А.А.Гнидин, Е.Л.Еремин, А.М,Цыкунов и А.В.Шишеня (53) 62-50(088.8) (56) Райбман Н.С. Что такое идентикация7

М.: Наука, 1970, с. 101-114.

Авторское свидетельство СССР

М 798707, кл. G 05 В 13/02, 1981, (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

„„SU,, 1624403 А1 (57) Изобретение относится к самонастраивающимся регуляторам с непрерывным измерением параметров, например к про порционал ьно-интеграл ьным регуляторам, и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где имеются нестационарные обьекты с запаздыванием или большой инертностью. Цель изобретения — упрощение конструкции, Введение трех блоков масштабирования 6, 9, 10, второго сумматора 7 позволило отказаться от одного из вычислительных блоков и упростить конструкцию. 1 ил.

1624403

Изобретение относится к самонастраива(ощимся регуляторам с непрерывным измерением параметров и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и друг(4х отраслях промышленности, где имеются нестационарные объекты с запаздыванием или с большой инертностью.

Цель изобретения — упрощение конструкции регулятора.

На чертеже представлена блок-с ема предлагаемого регулятора.

Пропорционально-интегра ьный регулятор содержит измеритель 1 рассог;, сования, интегратор 2, первый и второй усилители 3 и 4, сумматор 5, блок 6 масштабирования, сумматор 7, блок 8 умножения, блоки 9 и 16 масштабирования.

В: .теме-прототипе алгоритмы самонастоонки коэффициентов К,(1) и,"(, (1) физи(еск.1 представляют собой суммы произ1ес(гний соответствующих временных

t с1гнллов типа U(1) E;,) и U(t) fc(s)ds. В

0 предлагаемом техническом решении с помощь(. введенной новой связи формируется д(.пс.:;-(итсльчый временнь(й сигнал вида (аф)+)г($)дБ ), который в результате о перемножения с сигналом U(1), с соответству(ощими масштабными ко эффициентами Р1 и/Ь, и ззволяет получить алгоритмы самонасзройки вида (3), которые аналогичны алгоритмам (1), а при уса1 гт= ловии -=(;= — — а пол(остью им р1 Ц эквивалентны.

Выделим блок самонастройки, вхо, 1> <,f< tn выходы Кп,К(.(В системе-прототипе связь между входами и выходами осуществляется следующим образом;

U = y„e + g„ f e (s ) ds о у =1а(е (1) U (1) +

+/310 (1) /е(я) ds l, а,, /3, > О (1) о

Xu = i a2u (x ) E (1 3 +

+ jb U (1 ) / е (я ) дя 1, а2 . р. > 0 . о

Очевидно, что система управлений (1) описывается уравнением („= (air(r 1+ф г(в)4я)и(с) I =0

=Pl((g- e(r1+h(s14s)u(t1I;

t у„=! (арф)+/Ъ/к(ь) бв)(.)(1) I =

5 о

= Д((gr(t)+g (s)4s)u(t)l, о (2) U = gnE u)E(S)45 о

y =Bi((ая+1к(ь фа) 1, Р1 >О, (3)

pz >O.

15 о

Регулятор работает следующим образом.

Измеритель 1 рассогласования измеряет отклонение регулируемого параметра от требуемого значения. Сигнал отклонения интегрируется интегратором 2 и одновременно усиливается первым усилителем 3.

Проинтегрированный сигнал рассогласования усиливается вторым усилителем и суммируется в сумматоре 5 с выходным сигналом первого усилителя 3. Сигнал отклонения поступает на первый блок 6 масштабирования, где выбирается первый масштабирующий коэффициент . Затем этот сигнал суммируется с проинтегрированным сигналом отклонения в сумматоре

7, после чего суммирующий сигнал поступает на вход вычислительного блока 8 (в данном -случае блока умножения), где он перемещается с сигналом управления, который формируется на выходе сумматора 5.

Сигнал с вычислительного блока 8 поступает параллельно на блоки 9 и 10 масштабирования, В них формируются сигналы управления, под действием которых происходит изменение коэффициентов усилителей 3 и 4 в пропорционально-интегральной части регулятора. Коэффициенты передачи блоков 6, 9 и 10 масштабирования выбираются из условия минимума интегрального показателя качества переходного процесса.

Предлагаемый регулятор позволяет повысить быстродействие и уменьшить перерегулирование при существенном упрощении конструкции, что снижает стоимость регулятора, повышает надежность рабо. (, упрощает техническую реализацию.

Формула изобретения

Пропорционально-интегральный регулятор, содержащий блок умножения, первый усилитель, соединенный выхОдом с

25

35

45

55 а1 «w где при .а-= =а имеют место новые уравР

1О

1624403

Составитель С.Мельникова

Редактор Т, Парфенова Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 первым входом первого усилителя, и последовательно соединенные измеритель рассогласования, интегратор и второй усилитель, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, вход устройства является входом измерителя рассогласования, выход которого соединен с входом первого усилителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения регулятора, в него введены три блока масштабирования и второй сумматор, причем выход измерителя рассогласования через первый блок масштабирования соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу интегратора, выход второго сумматора соединен с первым входом

5 блока умножения, выход которого соответственно через третий и четвертый блоки масштабирования соединен с входами управления коэффициентом усиления первого и второго усилителей, второй вход блока

10 умножения соединен с выходом первого сумматора, выход которого является выходом устройства.