Самонастраивающийся регулятор

 

О Il И С А Н И Е 370586

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскив

Социалистические

Республик

3 ависи мое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 29.1Х.1970 (№ 1484688/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 1511,1973. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 18Х.1973

М. Кл. б 05Ь 13/02

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Мииистрве

СССР

УДЕ 621.523(088.8) Автор изобретения

А. П. Наумчук

Куйбышевский филиал Специального конструкторского бюро по автоматике в нефтепереработке и нефтехимии

Заявитель

САМО НАСТРА И ВА1ОЩИ и СЯ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области систем автоматического управления и регулирования и может быть использовано при создании цифровы|х систем управления.

Известны цифровые самонастраивающиеся регуляторы, содержащие блок форми рования пропорциональной и интегральной составляющих, первый вход которого соединен с выходом генератора ста|ндартных импульсов и через последовательно соединенные первый ключ и фильтр — со входом регулятора и вторым входом блока формирования пропорциональной и интегральной составл|яющих. Последиий через последовательно соединенные второй, ключ и первый реве рсивный счетчик соединен с первым триггером, другой вход первого реверсивного счетчика через дифференцирующую цепочку соединен с первым входом схемы «ИЛИ», выход которой подключен к другому входу второго ключа.

Третий и четвертый входы блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих соединены соответственно с выходами второго и третьего реверсивных счетчиков. Регулятор содержит также генератор тактовых импульсов, соединенный со вторым триггером, первый,и второй выходы которого подключены к,первому реверсивному счетчику.

Однако известные регуляторы недостаточно т,очны.

Предлагаемый регулятор содержит два ждущих мультивибратора, входы которых соединены с соответствующими выходами второго триггера, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первыми входами схемы «ИЛИ» и третьего ключа, выход второго ждущего мультивибратора соединен со вторым входом схемы «ИЛИ» и первым входом четвертого ключа, вторые входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом первого ключа, выход третьего ключа соединен со входом интерполятора, второй вход которого подключен к первому реверсивному счетчику, а выход соединен с четвертым ключом и через пятый и шестой ключи —со входами соответственно второго и третьего .ревероивных счетчиков, другие входы ко20 торых попарно соединены с выходами первого триггера, другие входы пятого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами третьего триггера, подключенного o второму выходу второго триггера.

25 На чертеже представлена блок-схема регулятора. Она содержит блок-поиск 1 оптпмалиных значен ий:коэффициентов К, и К2, содержащий генератор TBKToBblx импульсов

2, триггеры 3. 4. и 5, ждущие мультивибратозо ры б и 7, схему «ИЛИ» 8, дифференцирую370586 шую цепочк у 9, реверсивные счетчики 10, 1! и 12, интерполятор 18, фильтр 14 и ключи 15, генератор стаидартных импульсов 1б и блок формирования пропорциональной и интегральной составляющих 17, содержащий интерполяторы 18, 19 и 20, ревврсивный счетчик 21 и триггер 22.

Блок 1 работает по тактам, которые задает генератор тактов 2, управляя триггером тактов 8. Триггер 8 с помощью ждущих мультивибраторов б и 7 определяет операции в каждом такте. Допу. стим в (t — 1) также работает м ультивибратор б. Этот мультивибратор в ко1ще своей работы с помощью дифференцирую. щей цепи 9 устанавливает в «О» реверсивный счетчик суммарного рассогласования 10.

Триггер, коэффициентов 4 управляет входами реверсивного счетчика коэффициента К, 11 и реверсивного счетчика .коэффициента К2 12.

Для определенности считаем, что в (i — 1) такте работал счетчик 12. В момент прихода импульса i-го такта в счетчике 10 зафиксирована сумма рассогласования за предыдущий (t — 1) такт (обозначим ее ", (AX)), когда

teTi — 1 регулирование производилось с определенными коэффициентами К, и К . Основное назначение блока 1 — сводить к минимуму величину

) (-1Х), выбранную в виде критерия качества !

6T регулирован1ия. С приходом импульса 1-го та кта орабатывает т р иггер 8, а от него триггер 4,,который подключает счетчик ll. Кроме того, срабатывает мультивибратор 7, который включает генератор 1б непосредственно на вход счетчика 11.

В начале же i-го такта реверсируется счетчик 10, вход которого блокируется мультивибратором 7 через схему «ИЛИ» 8 с помощью управляемого ключа. За время работы мультивибратора 7 счетчик 11 изменит свое значение,на величину ьТ. fr, где Т время работы мульпивибраторов, à fr — частота генератора 16. С прекращением работы мультвибратора 7 опкрывается вход счетчика

10, который за время i-го такта произведет операцию вычитания ",«, Х вЂ” 1Х), где

t«Ti — 1 И Т "фХ, — сумма рная величина рассогласоваtoò ния за 1время i-го такта (Т;), когда регулирование ведется с прежним К и с К1, измененным вначале i-го такта на пробную величину ЛТ - fr.

По окончании времен и такта Т; счетчик 10 либо не изменит знак, либо изменит в зависимости от того, улучшилось или нет качество регулирования после введения в К, пробной сер ни,им пульсов 1Т fr, Если знак счетчика 10 не изменился, то с приходом импульса начала (1 +1) -,го такта запущенный мультивибратор 6 подключит генератор 1 к счетчику 11 через интерполятор 18, который управляется счетчиком 10. В счетчике 11 запишется определенное .количество импульсов

Самонастраивающийся регулятор, содержащий блок формирования пропорциональной и интегральной составляющих, первый с тем же знаком, с каким была записана пробная серия импульсов в счетчик 11, так как реверсом счетчиков 11 и 12 управляет триг5 гер знака 5 счетчика 10. Если же зная счетчика 10 изменился, то это значит, что условия регулирования с введением пробнс1о числа импульсов в К, ухудшились, и определен. ное количество импульсов, в зависимости от

10 состояния счет1чи ка 10, запишется в счетчик

11, Но уже со знаком, противоположным знаку пробной серии.

С приходо1м импульса начала такта Т; ревераируется счетчик 10, сработает триггер

4,и подключится счетчик,коэффициента К2 12;

15 запустится,мульт ивиоратор 7, которыи закроет вход счетчика 10 и подключит генератор 1б непосредственно к счетчику 12 и в К, внесется поправка T fr. Период Т; регулятор будет работать,с коэффициентом К, в который введена попра вка, а в счетчик

10 за время Т; будет записана новая разность > ЬХ (— ; ЬХ (,,êîòîðàÿ определит

teTi «1 и Т1+2 ухудшилось или нет качество регулирования от ввода поправки в К .или в конкретном выражении определит величину и знак изменения К . Далынейшая раоота аналогична той, которая была рассмотрена при корректировке К,, После корректировк: К> схема внэв1. перейдет к анализу и изменению К, и так далее.

Для исключения влияния на настройку регулятора больших возмущений, не «типичных» для данного объекта и вероятность по55 явлен ия которых очень низка, на вход регулятора введен фильтр 14.

В случае, если 1Х резко возрастет при больш их возмущениях, фильтр выделит напряжение, достаточное для закрытия с помощью ключа входа генератора 1б. Таким образом, при возникновении больших возмущений, коэффициенты К„и К, не подвергаются изменению и тем самым исключено влиян1ие «не типичных» возмущений на настрой45 ку регулятора.

Блок 17 предназначен для формирования пропорциональной и интегральной составляющих закона регулирования. С этой целью рассогласование Х умножается с помощью интерполятора 18 на К1.

И1нтерполятор 19 умножает 1Х на К2, а ре1версивный счетчик 21 с триггером знака 22 суммирует это рассогласование, выделяя велич и ну 1-К. 1Х в виде параллельного кода.

55 В случае необходимости выделения интегральной составляющей закона регулирования в виде числоимпульсного кода необходимо на выходе счет ика 21 установить интерполятор 20, как это показано на схеме.

Предмет изобретения

370586 бз дх 5 сдобах

Составитель В. Лукашин

Текред T. Курилко

Редактор Е. Гончар

Корректор Е. Денисова

3 а к аз 199/680 Изд. № 224 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» вход которого соединен с выходом генератора стандартных импульсов и через последовательно соединенные первый ключ и фильтр — со входом регулятора и вторым входом блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих, который через последовательно соединенные второй клннч и первый реверсивный счетчик соединен с первым триггером, другой вход первого реверсивного счетчика через дифференцирующую цепочку соед и нен с первым входом схемы «ИЛИ», выход котарой подключен к другому входу второго ключа, третий и четвертый входы блока формирования пропорциональной н интегральной составляющих соединены соответственно с выходами второго и третьего реверсивных счетчиков, генератор тактовых импульсов, соединенный со вторым триггером, первый и второй выходы, которого подключены к первому, реверсивному счетчику, отличаюцийся тем, что с целью повышения точности регулятора он содержит два ж ущих мультивпбратора, входы которых соединены с соответствующими выходами второго триггера, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первыми входами схемы «ИЛИ» и третьего ключа, выход второго ждущего мультивпбратора соединен со вторым входом схемы «ИЛИ» и первым входом четвертого ключа, вторые входы третьего,и четвертого ключей соединены с выходом первого ключа, выход третьего ключа соединен со входом интерполятора, второй вход которого подключен к первому реверсивному счетчику, а выход соединен с четвертым ключом и через пятый и шестой ключи — o входами соответственно второго и третьего реверсивных счетчиков, другие входы которых попарно соединены с выходами первого триггера, другие входы пятого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами третьего триггера, подключенного ко второму выходу второго триггера.

1

f

I !

1 !

1

I !