Патент ссср 402404
ватентко-технич
ОПИСАН Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
402404
Союз Советскитт
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
М. Кл. В 21Ь 37/06
Заявлено 05.V!1.1972 (№ 1805875/22-2) с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 4.III.1974
Государственный комитет
Саввтв Министров СССР во делам изобретений и открытий
УДК 621.771.231-553.454 (088.8) Авторы изобретения
Б. Н. Дралюк, В. М. Мамкин, В. Н. Санников, Г. В. Синайский и Б. В. Стулин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОКАТЫВАЕМОЙ ПОЛОСЫ
Йзвестно устройство для автоматического регулирования натяжения прокатываемой полосы, включающее интегральный канал с измерителем отклонения натяжения от заданного, подключенным через усилитель, корректор коэффициента усиления и интегратор к двигателю нажимных винтов последующей клети, а также интеграторы, управляемые ключи, нелинейное дифференциирующее звено и источник постоянного сигнала. В этом устройстве осуществляется автоматическая подстройка коэффициента усиления по контуру регулирования при изменении коэффициента передачи объекта регулирования. Контур автоподстройки увеличивает коэффициент усиления системы в функции модуля статической ошибки и уменьшает усиление при реверсивных срабатываниях регулятора, выделяемых измерителем реверсивных срабатываний. Известное устройство пригодно только для статической системы регулирования, так как в интегральной системе регулирования статическая ошибка регулирования отсутствует.
Целью изобретения является повышение качества регулирования натяжения интегральным регулятором при изменении коэффициента передачи объекта регулирования (изменение механических свойств полосы}. Предлагаемое устройство отличается тем, что в устройстве выход усилителя интегрального канала через управляющий ключ, интегратор, вновь введенный узел сравнения, к которому .подключен источник постоянного сигнала, другой управляемый ключ, нелинейное дифферен5 циирующее звено и третий интегратор соединен со входом корректора коэффициента усиления.
На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — кривые отработки
10 единичного возмущения при различных коэффициентах усиления контура регулирования.
По оси абсцисс отложено 1/1„где t — текущее время, 1,— запаздывание по контуру регулирования. По оси ординат отложено
15 q — отношение текущего отклонения регулируемой величины к единичному возмущению.
Сигнал от датчика натяжения 1 сравнивается в узле сравнения 2 с «уставкой» 3, усиливается усилителем 4, корректируется коррек20 тором 5 и поступает на интегральный регулятор 6 и далее па систему 7 управления положением нажпмпых устройств последующей клети. Контур автоподстройки коэффициента усиления регулятора прп изменении коэффи25 циента передачи объекта регулирования включает ключ 8, интегратор 9, узел сравнения 10, ключ 11, интегратор 12 с нелинейным дифференциирующим звеном 13 на входе.
Автоподстройка коэффициента усиления ре30 гулятора происходит следующим образом. На
402404 вход усилителя 4 задается скачком сигнал возмущения 14 через узел суммирования 15.
Одновременно замыкается ключ 8, управляемый сигналом 16. Интегратором 9 осуществляется интегрирование сигнала ошибки в тетечение заданного отрезка времени (t» 2—
3t,), начиная с момента подачи возмущения.
Величина 4 оценивается по величине времени запаздывания реакции объекта регулирования на линейно-нарастающее возмущение. В теч»ние времени 1„осуществляется обработка системой регулирования сигнала возмущения 14.
По истечении времени („ ключ 8 размыкается и замыкается ключ 11, на который поступает сигнал «уставки» 17. -la вход «пропорционально-запоминающего» узла, образованного нелинейным дифференциирующим звеном 13 и интегратором 12, поступает сигнал разности, выделяемый узлом 10, между выходным сигналом интегратора 9 и заданным значением сигнала 18, который соответствует оптимальному переходному процессу в системе регулирования натяжения. При этом изменяется выходное напряжение интегратора 12, и корректором 5 соответствующим образом изменяется коэффициент усиления по контуру регулирования, компенсируя возникшие изменения передаточного коэффициента объекта регулирования.
Сигнал 19 служит для подготовки интегратора к следующему циклу интегрирования.
Фиг, 2 поясняет работу контура автоподстройки коэффициента усиления. Кривая
20 — процесс отработки скачкообразного возмущения (кривая 21) соответствует оптимальному коэффициенту усиления по контуру регулирования натяжения. При изменении передаточного коэффициента объекта регулирования процесс отработки возмущения (кривая 21) отличается от оптимального. Кривая
22 соответствует уменьшению, а кривая 23 увеличению коэффициента передачи объекта.
При этом напряжение на выходе интегратора
9 в момент замыкания ключа 11 отличается . от сигнала «уставки» 17 и в соответствии с разностью изменяется коэффициент по контуру регулирования для компенсации изменения коэффициента передачи объекта регулирования. За счет действия сигнала 19 к моменту приход а каждого следующего сигнала возмущения 14 выходное напряжение интегратора 9 оказывается равным нулю.
Следует иметь в виду, что специально формируемые возмущения натяжения непосредственно проявляются па межклетевых натяжениях полосы. Но, поскольку изменение передаточного коэффициента объекта регулирова10 ния происходит сравнительно медленно, поэтому указанные возмущения могут формироваться редко, допустим, только в начале прокатки каждой полосы. Кроме того, возмущения натяжения полосы формируются такой
15 полярности, чтобы соответствующие изменения натяжения происходили в сторону увеличения последнего. Подобные изменения натяжения на 10 — 15% от установленного уровня практически не влияют на ход процесса про20 катки.
Эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении качества регулирования межклетевых натяжений полосы с помощью интегрального регулятора при изменя25 ющемся коэффициенте передачи объекта регулирования.
Предмет изобретения
Устройство для автоматического регулиро30 вания натяжения прокатываемой полосы, включающее интегральный канал с измерителем отклонения натяжения от заданного, подключенным через усилитель, корректор коэффициента усиления и интегратор к двигателю
35 нажимных винтов последующей клети, а также интеграторы, управляемые ключи, нелинейное дифференциирующее звено и источник постоянного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования
40 при изменяющемся коэффициенте передачи объекта регулирования, в устройстве выход усилителя интегрального канала через управляемый ключ, интегратор, вновь введенный узел сравнения, к которому подключен источ45 ник постоянного сигнала, другой управляемый ключ, нелинейное дифференциирующее звено и третий интегратор соединен со входом корректора коэффициента усиления.
402404
Составитель Т. Юрова
Техред 3. Тараненко
Корректор А. Дзесова
Редактор Л. Струве
Типография, пр. Сапунова
Заказ 459 3 Изд. № 2041 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4 5
