Нелинейный регулятор

 

233772

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советсииа

Соцкалистическив

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Б 1:., :;; —: —.-, Кл. 21с, 46750

Заявлено 02.XI.1967 (№ 1194511/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 051

УД К 621-551.454 (088.8) Комитет по делам иао6ретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 24.Х!1.1968. Бюллетень № 3 за 1969 г.

Дата опубликования описания 14Х.1969

Лвтор изобретения

М. А. Коновалов

Заявитель

НЕЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Известны нелинейные электронные регуляторы, работающие в пульсирующем режиме, содержащие электронный блок с потенциомегром регулировки зоны нечувствительности, которая в процессе работы регулятора остается постоянной.

Недостатком известных устройств является либо повышение износа при малой зоне нечувствительности, либо понижение точности и быстродействия при большой зоне вследствие пульсирующего режима работы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены реле времени, дополнительный резистор .и промежуточные реле, включенные на выходе электронного блока, причем параллельно соединенные нормально разомкнутые контакты всех реле установлены в цепи питания реле времени, а параллельно включенным нормально замкнутым контактом этого реле и вторыми нормально разомкнутыми контактами промежуточных реле зашунтирован дополнительный резистор, подключенный последовательно с потенциометром регулировки зоны нечувствительности.

Это дает возможность увеличить быстродействие и точность регулирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема нелинейного регулятора.

Электронный регулятор состоит из,измерительного 1,и электронного 2 блоков. В измерительном блоке происходит суммирование и компенсация сигналов от всех подключенных первичных приборов и задатчика. Электронный блок служит для усиления сигнала, поступающего от измерительного блока. Принципиальная схема электронного блока известного регулятора приведена на фиг. 2. Электронный блок включает в себя дву.;каскадный электронный усилитель, выполненный на лампах Ë4 и Л., выходные электромагнитные реле Р, и Р> и устройство упругой обратной свяЗИ, СОСтОящЕЕ ИЗ ПОтЕНцИОМЕтрОВ Rs И R4s, сменного резистора Rs, резистора R4 и конденсатора Сь

Зона нечувствительности регулятора устанавливается потенциометром R;. Когда каскад сбалансирован, то по потенциометру R„- ток не протекает. При разбалансе каскада изменяется потенциал катода, по потенциометру

RÄ- протекает ток, и доля напряжения знак которого всегда противоположен полярности поступающего на каскад входного сигнала) подается на нижнюю (по схеме фиг. 2) сетку лампы Vq. Таким образом осуществляется отрицательная обратная связь, которая вызывает уменьшение крутизны каскада и увеличение зоны нечувствительности регулятора.

На фиг. 3 представлены пульсирующий режим работы известного электронного регуля30 тора (см. фиг. З,а) и режим работы предло233772

65 женного нелинейного регулятора (см. фиг. 3,o).

Основным режимом работы известных электронных регуляторов является так называемый «пульсирующий» («скользящий») режим.

В момент времени (,, когда отклонение регулируемой величины овх становится равным половине исходной зоны нечувствительности

Л вЂ” происходит включение регулятора (см. фиг. 3,a) . Одновременно начинает увеличиватьсл сигнал от устройства обратной связи (с противоположным знаком). Поскольку скорость нарастания обратной связи больше скорости изменения регулируемой величины о», разность овх оо., будет умень шаться.

- о. с ) -вх

В момент времени t2, когда разность О,„—

Л вЂ” -,, станет равной — Ab, где Ab — зона

2 нечувствительности по отпусканию (возврату) выходных реле, ссрвомотор выключаетсл. Процесс изменения (увеличения) регулируемой величины продол>кается в первоначальном направлении.

В момент времени tI происходит новое включение регулятора в том же направлении, так как разность =„— то. с опять достигла

Л значения —. В момент времени / разность

2 — снова у меньшается до значенил

Л вЂ” — Ab, и сервомотор выключается.

Включение и выключение сервомотора периодически следует друг за другом до тех пор, пока регулятор не восстановит заданное значение регулируемой величины.

В предлагаемом регуляторе осуществляется иной режим работы, который в принципе отличается от рассмотренного выше (см. фиг. З,б).

В момент времени tk, когда отклонение регтЛИРУЕМOй ВЕЛИЧИНЫ О,„СтаНОВИтСЛ РаВНЫМ половине исходной зоны нечувствительности исх — происходит включение регулятора. Од2 повременно начинает увеличиваться сигнал от устройства обратной связи оо.с Однако в этом случае скорость нарастания обратной

СВЯЗИ 0 o.c НЕСКОЛЬКО МЕНЬШЕ, Ч М CKOPOCTh нарастания обратной связи о o.с в «пульсирующем» режиме, вследствие чего длительность первого включения регулятора существенно увеличивается. Произведенная при этом величина регулирующего воздействия за одно включение примерно равна сумме времени кратковременных воздействий при «пульсируемом» режиме работы регулятора, в«в = - 1+ Л 2+ 4 +

В момент 4, когда разность -.,—,, станет равной "" — ЛЬ, сервомотор выключает2 ся. Процесс изменения (увеличения) регули5

4 руемой величины продолжается (особенно при наличии запаздывания) в первоначальном направлении. Однако при этом не происходит последующих кра гковременных срабатываний регулятора. Это достигается за счет того, что в момент времени t» - t2 происходит временное «загрубление» регулятора путем увеличения исходной зоны нечувствительности.

При повышенной зоне нечувствительности регулируемый параметр некоторое время продолжает изменяться в первоначальном направлении, а затем начинает энергично возвращаться к заданному значению.

В момент времени 1, когда регулируемый параметр возвращается к заданному значению, происходит восстановление исходной зоны нечувствительности регулятора.

Для осуществления такого режима регулирования в катодной цепи второй лампы Л2 последовательно с резистором R.„-, регулирующим зону нечувствительности регулятора, устанавливаетсл дополнительный резистор шунтированный нормально закрытыми контактами тиратронного реле времени РВ, и нормально открытыми контактами промежуточных реле РП и РП2 (см, фиг, 4, на которой представлены изменения, внесенные в известный регулятор) . При отклонении регулируемой величины о,„(см. фиг. З,б) в момент времени t, происходит срабатывание реле

РП, или РП, в зависимости от знака отклонения. Реле РП, (РП2) через свои контакты запускают реле времени РВ, и одновременно шунтируют резистор Я, Реле времени самоблокируется и удерживается в течение заданной выдержки времени At, по истечении которой обмотка реле РВ, шунтируется, и система возвращается в исходное состояние. При этом в момент времени t - t2 (реле РП,, РП. отпадают) резистор Р, ра;шунтируется и подключается последовательно с резистором

Р;„в результате чего исходная зона нечувствительности мгновенно увеличивается и выдерживается в течение заданной выдержки времени At. Таким образом в р"-гуляторе появляются наряду с обычными параметрами настройки (время изодрома Т„скорость свяЗИ иск.св ) ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПаРаМЕтРЫ Настройки (кратность изменения исходной зоны нечувствительности, интервал времени между включениями регулятора М).

Выдер>кка времени определяется из условия =К (—:Т,), где коэффициент пропорциональности K)1, а т и Т вЂ” запаздывание и постоянная времени обьекта регулирования.

Предмет изобретения

Нелинейный регулятор, содержащий элекгронпый блок с потенциометром регулировки зоны нечувствительности, отлича ощийся тем, что, с целью увеличения быстродействия и точности регулирования, в нем установлены

233772 реле времени, дополнительный резистор и промежуточные реле, включенные .на выходе электронного блока, .причем параллельно соединенные нормально разомкнутые контакты всех реле установлены в цепи питания реле времени, а параллельно включенным нормально замкнутым контактом этого реле и вторыми нормально разомкнутыми контактами промежуточных реле зашунтирован дополнительный резистор, подключенный последовательно с потенциометром регулировки зоны нечувствительности регулятора.

233772 г- 3

ФЬг т

Fur 4

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор Э. Н. Рубан Текред А. А. Камышникова Корректор О. Б. Тюрина

Заказ 583j9 Тираж 440 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2