Адаптивный импульсный пропорциональнс интегральный регуляторп<?п**;,.«,

 

(11) 432459,...,...„... О П И С А Н И Е

"" ".;s".".".""" И 3 О Б Р Е Т Е Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 14.07.72 (21) 1813256/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 13.II.74 (51) N. Кл. С 05b 13/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по девам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.078 (088.8) (72 ) Авторы изобретения С. В. Емельянов, Д. Ф. Васяков, В. М. Горбунов, Ю. ф. Иткис, В. Л. Ложенков и И. Г. Яснов (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики (54) АДАПТИВНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬН

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Регулятор может быть использован при управлении промышленными объектами с переменными параметрами и запаздыванием, например, в теплоэнергетике.

Известны импульсные пропорционально-интегральные регуляторы, содержащие последовательно соединенные источник сигнала рассогласования, широтно-импульсный модулятор, ключ и исполнительный механизм, в которых предусматривается возможность дискретного управления коэффициентом усиления (коэффициентом усиления модулятора), например, посредством блока динамической подстройки, а также возможность размыка-ния ключа путем подачи управляющего сигнала от внешнего источника. Такие регуляторы требуют использования специальных датчиков для измерения параметров объекта (например, нагрузки), а также вмешательства человека-оператора для изменения (отключения) связи между модулятором и исполнительным механизмом, что отрицательно сказывается на точности работы регулятора.

В целях повышения точности работы в предлагаемом регуляторе выход модулятора подключен к входам сигнализаторов, выход первого сигнализатора соединен с управляющим входом ключа, выход второго сигнализатора — с первым входом блока управления коэффициентом усиления регулятора, к второму входу которого подсоединены выходы третьего и четвертого сигнализаторов. Это позволяет автоматически скачком уменьшать коэффициент усиления регулятора при возникновении перерегулирования и скачком увеличивать его при затяжке переходного процесса, что обеспечивает в системе протекание переходного процесса на грани колебательности при изменении параметров объекта.

1р На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 показан фазовый портрет системы регулирования.

Регулятор содержит источник 1 сигнала рассогласования, широтно-импульсный модулятор 2, ключ 3, сервомеханизм 4, блок 5 управления коэффициентом усиления регулятора и сигнализаторы 6 — 9.

При воздействии на вход регулятора скачкообразного возмущения на выходе источника

1 появляется и нарастает сигнал рассогласования х между заданием z и выходным сигналом р, на выходе модулятора возникают импульсы, совпадающие по знаку с рассогласованием. Поэтому на выходе сигнализатора

6 появляется релейный сигнал, замыкающий ключ 3; импульсы проходят на исполнительный механизм и регулирующий орган начинает перемещаться в направлении компенсации возмущения. Если начальный коэффици3р ент усиления регулятора достаточно мал, то

432459 в течение всего переходного процесса знак импульсов на выходе модулятора не изменяется и исполнительный механизм перемещается только в одну сторону, а изображающая точка приходит в окрестность начала координат, не пересекая на фазовой плоскости (см. фиг. 2) полосы шириной 2о вокруг линии

S = ТХ+Х = 0, где 26 — зона нечувствительности модулятора, Т вЂ” соотношение между коэффициентами воздействия по пропорциональной части и интегральной части в законе регулирования. Поэтому на выходе сигнализатора 8 появляется импульс, который проходит на вход блока 5, в результате чего коэффициент усиления регулятора скачкообразно увеличивается.

Такое увеличение коэффициента усиления регулятора происходит при каждом скачкообразном возмущении до тех пор, пока изображающая точка не начнет пересекать полосу шириной 26. В этот момент знак сигнала на выходе модулятора изменяется, и на выходе релейного сигнализатора 6 появляется сигнал, размыкающий ключ 3. Вследствие этого импульсы с выхода модулятора перестают поступать на исполнительный механизм и регулирующий орган фиксируется. Поэтому по истечении времени запаздывания т в объекте движение объекта становится свободным, и если коэффициент усиления модулятора имеет некоторое оптимальное значение К«>, то зафиксированное положение регулирующего органа соответствует полной компенсации возмущающего воздействиея, в результате чего изображающая точка приходит в окрестность начала координат без дополнительных перемещений регулирующего органа.

Если коэффициент усиления модулятора меньше оптимального, то изображающая точка вновь пересекает полосу шириной 26 вокруг линии S=O и знак сигнала на выходе модулятора изменяется с отрицательного на положительный (при положительном х) . Поэтому на выходе сигнализатора 9 появляется импульс, который, воздействуя на блок 5, скачкообразно увеличивает коэффициент усиления модулятора.

Если этот коэффициент больше оптимального, то в системе возникает перерегулирова10 ние и изменяется знак рассогласования, в результате чего на выходе сигнализатора 7 появляется импульс, уменьшающий коэффициент усиления модулятора.

Таким образом, при любом отклонении ко15 эффициента усиления модулятора от оптимального производится его коррекция в направлении, противоположном отклонению.

Предмет изобретения

Лдаптивный импульсный пропорциональноинтегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные источник сигнала рассогласования, широтно-импульсный моду25 лятор, ключ и исполнительный механизм, блок управления коэффициентом усиления регулятора, соединенный с широтно-импульс ым модулятором, и сигнализаторы, один из двух входов которых соединен с выходом ис30 "î÷íèêà сигнала рассогласования, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью повышения точности его работы, другой вход каждого сигнализатора подключен к выходу широтно-импульсного модулятора, выход первого сигна35 лизатора соединен с управляющим входом ключа, выход второго сигнализатора — с входом блока управления коэффициентом усиления регулятора, к второму входу которого подсоединены выходы третьего и четвертого

40 сигнализаторов.

432459

Составитель В. Чекалин

Техред Л. Акимова Корректор Л. Царькова

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2925/9 Изд. № 1735 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5