Регулятор для инерционных объектов

 

0 ll ет-и и

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВХОРСИОМУ СВИДИИЛЬСУВУ (»), 446026

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено IS. 03,73 (2))I893847/IB-2 (51) М Кл, Я 05 в П/14 с присоединением заявки 3Гасударственный номитет

Совета Министров СССР

IID делам изооретений и открытий (32) ПриоритетОпубликован 05. 10.74рюллетень М ЗУ; (53) УД) 62Х.З (088.8) Дата опубликования описания Я, Я (72) Автор Н М ТРЕТЬЯКОВ изобретения

Воркутинский филиал Ленинградского орденов Ленина, Октябрьской (7 1) 3 а я интел ь РЕВОЛЮЦИИ И ТРУДОВОГО КРаСНОГО ЗНаМ ЕНИ I ОРНОГО ИНС тИтУт а им. Г.В.Плеханова (54) PnVPHTOP gN ИНЕРЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к облас- ти автоматического регулирования и может быть применено для управления инерционными объектами, например тепловыми, электрическйми приводами и пр.

Известен регулятор для инерционных объектов, содержащий формирователь ошибкй, выход которого соединен с сумматором непосредственно и через дифференциатор,трехпозиционный релеиный эле )ент с прямой характеристикой, вход которого связан с выходом сумматора, а выход - с выходной схемой и с запрещающим входом первого запирающего вентиля, модулятор, его выход через второй запирающий вентиль подключен к выходной схеме, элемент "ИЛИ",соединенный с зайрещающим входом второго запирающего вентиля, исполнительный механизм с регулирующим органом, вход которого связан с выходом выходной схемы а выход - с объ ектом регулирования, вйход пос2

l леднего подключен и формирователю ошибки.

Однако качество регулирования, обеспечиваемое этим регулятором, несколько снижено, так как импгльсное регулирование осуществляется только по знагГ и величине производной, а величина отклонения процесса от задания при этом не учи-, )с тывается, тем самым допускается значительная величина статической ошибки, которая может достигать половийы зоны нечувствительности трехпозиционного элемента.

)5, Кроме того, затягивается процесс регулирования, а при больших вйбросах и при большой скорости возвращения процесса к заданию возможны перерегулирования. Регулятор из-за перегруженности вспомогательными элементами обладает пониженной надежностью в работе.

Цель изобретенйя — повышение качества регулирования и надежнос» 5 ти работы регулятора.

Эго достигается тем,что пред=1

46026

3 лагаемый регулятор содержит трех- рой трехпозиционный элемент;4 с позиционный релейный элемент с об- зоной нечувствительности, равной ратной характеристикой, вход кото-" первому, но с противоположной ха рого соединен с выходом сумматора, рактеристикой: а выход — с первым входом элемен- 5 та "ИЛИ" и через первый запирающий вентиль - с входом выходной схемы, при эхом выход трехпозиционного ралейного элемента с прямой характе- ристикой связан с вторым входом ю элемента "ИЛИ" а выхо с ммато а э д у р подключен к входу модулятора.

На чертеже представлена функ.циональная схема предлагаемого регулятораа. 15

Регулятор для инерционных объектов состоит из формирователя I ошибки, дифференцйатора 2, сумматора 3, трехпозиционного элемента

4 с обратной характеристикой, трех- 20 позиционного элемента 5 с прямой характеристикой, модуляторами, запирающих вентилей 7 и8,элемейт

"ИЛИ" 9, выходной схемй ХО,исполнительного механизма П с регулиру- аБ ющим органом и объекта I2 регулирования.

В регуляторе сочетаются три канала. Пврвый канал, включающий в себя модулятор 6 и вентиль 8, реагирует на отклонение регулируемой величины от задания и на ее производную импульсным управляющим воз-, действием. При этом полярность и амплитуда (длительность, частота следования) импульсов ойределяется соответственно знаком и величиной суммы (dx + x ), где

Дх — величина отклонен я регулируемой величины от задания,а схх — ее производная, взятая с коэффициентом o(. Воздействие по первому каналу осуществляется при условии

l dx + x xl

Во второй канал включен трехпозиционный релейный элемент 5 с характеристикой:

-1 при (Ax+ x) > (+4 xp} уб — — О при 1Ax+ х) I Лх р1

+1 пР" (Лх+жх)"-(- xp) реагирующий на отклонение с предварением непрерывным управляющим воздействием. В зоне нечувствительности его заключена область действия первого канала. Воздействие по второ диканалу осуществляется при усло,дх+их™р axe . третьем канале включен вто+ "1при (Ам) >(+ o) О ири АХ ЛХо1 — I иРи (АХ} (- Хо ), По третьему каналу осуществляется реверс системы с непрерывным управляющим воздействием при условиях Их+ах l ldx> luldxl>ldxр .

Работа регулятора происходит следующим образом.

Текущее значейие регулируемого параметра X подается с выхода объекта I2 регулирования на вход формирователя I ошибки,где сравнивается с заданным значением Хо.

Текущее значение отклонения hx поступает.на дифференциатор 2,сумматор 3 и трехпозиционный элемент

4. Значение производной отклонения, взятое с коэффициентом o(с дифференциатора 2 подается на вход сумматора 3, где суммируется с величиной отклонения Ax . Величина (Ax+

Ло тех поР, пока lax+ex14hxp1 и lhx(

5 сигналы отсутствуют и регулирование ведется по первому каналу.

Текущее значение суммы(Лх+схх) с сумматора 3 поступает на мощлятор 6, где преобразуется в импульсное воздействие, и через вентиль 8 подается на первый вход выходной.. схемы IO. На выходе этой схемы Qo-. является импульсное управление, амплитуда (длительность,частота следования) импульсов которого определяется величиной суммы Ы X+o(x ), а полярность направлена на уменьшение этой величины.

По мере увеличения рассогласования в момент, когда выполнится условие Ах+о х)>! АХ 1, на выходе трехпозиционного элемента

5 появится сигнал соответствующей полярности который, поступая назапрещающий вход вейтиля 7 и через схему "ИЛИ" 9 на зайрещающий вход вент B.пепенвывает пеи.ый и третий каналы,. а поступая на второй вход выходной схемы IO, осуществляет lIQ второму каналу непрерывное управляющее воздействие, полярность которого направлена на

4 44%26: .5 уменьшение рассогласования незави- ется высоким быстроДействйем, прибсию от величины и знака производ- лижая процесс Регулирования к опной. тимальному по быстродействию, высоПри дальнейшем увеличении от; кой статической точностью и незнаклонения, в момент, когдрйх)>Юх1 чительной величиной перерегулиросрабатает трехпозиционный элемент д вания.

4, с гнал, появившийся на его выхо- ПРЕДПГ ИЗОБРЕТЕНИЯ де, постуйит через схему "ИЛИ" 9 на запрещающий вход вентиля 8,но Регулятор для инерционных объне сможет прожги на выход peryza»"., ектов, содержащий формирователь тора, так как атот канал перекрыт lo ошибкй, выход которого соединен с вентйлем 7, на запрещающий вход сумматором непосредственно и че-. которого поступает сигнал с трех- рез дифференциатор,трехпозиционпозиционного алемента 5. Под влия- . ный релейный алемент с прямой ханием непрерывного управляющего, рактеристикой,вход которого свявоздействия по второму каналу из 16. зан с выходом сумматора, а выхо i менится знак производной отклоне- — с выходной схемои и с запрещ ния и в дальнеишем по мере умень- щим входом первого запирающего шениЯ отклонениЯ при УсловиЯх вентиля, модулятор, его выход че1Вх+ В! -- l Йхol и 1Ах l 716хo l рез второй запирающий вентиль под исчезает сигнал на выхоДе трехпо- о ключен к выходной схеме, элемент зиционного элемента 5, открываЯ "ИЛИ", соединенный с зайрещаюшим вентиль 7. Сигнал с трехпозицион- входом второго запирающего вентиного элемента 4, по-п ежнещ пе- ля, исполнительный механизм с регуРекРываЯ чеРез схемУ ИЛИ" и лирующим органом, вход которого вентиль 8 пеРвый канал, поступает 25 связан с выходом выходной схемы,а чеРез вентиль 7 на третий вход выход — с объектом регулирования, выходной схемы ХО, на выходе кото- выход последнего подключен к форРой поЯвлЯетсЯ непРеРывное УпР » мирователю ошибки, о т л и ч а юющее воздействие по третьеЯ кана- шийся тем, что, с целью полУ, РеверсиРУющее системУ- олЯР- зю вышения качества регулирования и ность атого воздействиЯ Направлен надежности работы регулятора,он на уменьшение абсолютной величины содержит трехпозиционный релейный щ)оизвсднси, элемент с обратной характеристикой, При дальнейшем Уменьшении Рас вход которого соединен с выходом согласования, при условиях З5 сумматора, а выход — с первым вхоЬ х - l В х ol и Лх+ "х х 0 y дом элемента " и через первый счезает сигнал с выхода трехпо- запирающии* ве ь — с .входоы зиционного элемента 4, открываЯ ходной схемы, при атом выход трехчерез схему "ИЛИ" 9 и вентиль 8 позиционного релейного элемента с первый канал РегУлированиЯ. На 4о прямой характеристикой связан с выходе выходной схемы ХО вновь по- вторым входом элемента "ИЛИ", а ется ""у ное упра щее воз- од суммматора подключен к Ьоду действие. модулятора.

Пюеллагаемый регулятор отлича-.,446026

Составитель Ц, Д Е 1 Щ(Щ

" Редактор С, БРЯЧИХИНА Техред А ЗИРС1<ИЙ .

Заказ ММС

Изд. М 511$ Тираж +5/ Подписное

Ц111!И11И Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4/%

Г!редприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24