Экстремальный шаговый регулятор

 

„„" тт т Нлж . "" ":" " :-жегин 1 "братана ð

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 468216

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOR CNQbAY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт, свидетельства (22) Заявлено 11.07.72 (21)1810113/18 24 (51) М. Кл.

Д05ь 11/01

G 05ь 1 5/02 с присоединением заявки лле

Государственный комитет

Соната Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано25 04 75 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания -9.05.75 (53) УДК 62-50(088.8) (72) Автор изобретения

Н. М. Третьяков

Воркутинский филиал Ордена Ленина и Трудового Красного Знамени .ленинградского горного института им. Г. В. Плеханова (71) Заявитель (54) ЭКС 1 РЕМАЛЬНЫЙ ШАГОВЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение касается автоматизации производственных процессов и может быть использ овано для оптимизации технологических процессов инерционных обьектов с экстремальными статическилш характеристи-: ками при одном управляющем воздействии.

Извест: и экстремальный шаговый регулятор для инерционных объектов с медленно протекающилги процессами содержит последовательно соединенные квантователь уровня lt) и блок определения знака производной, генератор тактовых импульсов, т!техвходовую схему "ИЛИ" первую и вторую схелиь1 "И", григгер реверса, исполнительное устройство, выход генератора тактовых импульсов сое- 15 динен с первым входом схемы "ИИ!", выход которой соединен с первыми входами первой и второй схемы "И", вторые входы которых соединены с соответствующими выходами триггера реверса, выходы первой и второй 20 схемы "И" соединены с псполнптельньir« устройством, первый выход блока определения знака производной соединен с вторгнлг входом схемы "ИЛИ", а второй — с третьим входол< схемы "ИЛИ". 25

Однако это устройство не обеспечивает достаточную скорость процесса поиска и невысокую точность регулирования объектов с большой инерционностью.

В предлагаемом регуляторе установлены запоминающее устройство и третья схема

"И", при этом выходы блока определения знака производной соединены с соответствующими входами запоминакъшего устройства, а ег о выход соединен с первым входом третьей схемы Il . Выход последней соединен с входом трйггера реверса, а в.горой вход третьей схемы И" соединен с вторым выходом блока определения знака производной.

Такое выполнение позволяет повысинь точность и улучшить качество регугш!нижняя обьектов с инерционностью. (!а чертеже приведено предла аемое устройс гво.

Оно содержит квантователь 1 уровня, блок 2 определения знака производной, генератор 3 тактовых илгпульсов, схему (О1!!"

4, запоминающее устройство 5, триггер реверса 6,, первую, вторую и третьи схел1ы

4682 16

"И" 7 8 9, и исполнительное устройст во 10.

Регулятор работает следуюшим образом, B процессе настройки регулятора рабочая точка перемешается по статической харак- 5 теристике. При пересечении некоторого к-го уровня, когда выполняется условие у = к д у, сработает пороговое устройство, квантователь уровня и на его к-м выходе формируется скачок напряжения. В случае пересечения уровня снизу вверх образуется положительный перепад напряжения, а при пересечении сверху вниз — отрицательный.

Блок 2 определения знака производной формирует из ступенчатых сигналов прямоуголь. ные импульсы заданной длительности. В зависимости от знака перепада напряжения импульсы проходят на разные выходы блоf ка 2. При пересечении уровня снизу вверх появляется импульс на первом выходе блока 2 (+у), а при пересечении сверху вниз ил пульсы проходят соответственно на вто+ рой выход блока 2 (- у).

Начальные управляющие импульсы посту- 5 пают от тактового генератора 3, который также осуществляет перемещение рабочей точки на пологих участках статической характеристики, лежащих между уровнями квантования, в том числе и в области экстрему-ЗО ма. При первоначальном движении рабочей

I точки в сторону максимума состояние триггера реверса 6 таково, что сигнал с него поступает только на первую схему

"И 7, следовательно сигналы с первого выхода (+ а у) блока 2 через схему "ИЛИ"

4 вместе с тактовыми импульсами генератора 3 проходят на выход схемы "И" 7 ("прибавить") и затем поступают на исполнительное устройство, перемещая его в на- 4О правлении, вызываюшем приращение величины задающего воздействия. Это приводит к дальнейшему перемещению рабочей точки по статической характеристике в направлении экстремума. В области экстремума движе- 45 ние точки замедляется и определяется только "àêòîâûìè импульсами генератора 3. В момент времени, когда точка перейдет экстремальное значение характеристики и пересечет ближайший от максимума уровень 5О, сверху вниз появляется импульс на втором выходе блока 2(-у). Так как в этот момент запоминающее устройство 5 включено то импульс, пройдя третью схему "И" 9, опрокинет триггер реверса 6, сигнал котсi- g5 рого будет теперь подаваться на вторую схему "И" 8 и отсутствовать на первой схеме "И" 7. Запоминающее устройство

5 к моменту окончания реверса триггера 6 окажется включенным.

Если рабочая точка на статической характеристике, двигаясь по инерции, будет пересекать ни;кележаший: уровень квантования при этом каждый раз будут появляться

/ импульсы на втором выходе блока 2 (-у), то ложного реверса при этом не произойдет, так как триггер реверса 6 не опрокинется,, поскольку запоминающее устройство 5 выключено и прохождение сигналов через тре=,— тью схему "И 9 запрещено. Все эти импульсы, а также очередные импульсы от генератора тактовых импульсов 3, пройдя через схему "ИЛИ" 4 будут поступать на вторую схему "И" 8 (" убавить" ), возврашая систему к экстремальному значению статической характеристики. Рабочая точка, затормозившись, изменит направление движения и начнет подниматься по статической характеристике. При первом же пересечении очередного уровня квантования снизу вверх

Ф на первом выходе блока 2 (- у) появится импульс, который включит запоминающее устройство 5 и тем самым подготовит реверс триггера 6 к очередному перекгаочению. Дальнейшая работа регулятора происходит аналогично описанной.

В установившемся режиме регулированная точка находится в пределах . линии экстремального уровня квантования статической характеристики и перемещается за счет импульсов тактового генератора 3.

При соответствующем уменьшении шага квантования д у, область регулирования в окрестности точки экстремума может быть сужена до необходимых пределов. В результате значительно увеличивается точность поддержания экстремального значения регулируемого технологического параметра.

Предмет изобретения

Экстремальный шаговый регулятор для инерционных объектов с медленно протека-; ющими процессами, содержащий последовательно соединенные квантователь уровня и блок определения знака производной, ге- нератор тактовых импульсов, трехвходовую схему "ИЛИ", первую и вторую схемы

"И", выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом схемы "ИЛИ", выход которой соединен с первыми входами первой и второй схем "И", вторые входы которых соединены с соответствующими

468216

Составитель 10 Гладков

Те)(ред 1-1 агапеева КоРРектоРы: A.Äçå(ìâ.(Редактор

Е.Гончар

РЪ ю л -)

За к аз / !!зд. oPg Р !краж 869 Подписное

1!111.1П! II I 1 осударстве)l))ol î кок(итета Совет ) Министров СССР д(- Jl ) 1 и воорс (с((и и H открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

I lf)(!ö)!)Hÿ)è(.:! !а(II) >>, Москва, 1 -))9, Б(режковская наб., 24 выходами триггера реверса, выходы первой и второй схем И" соединены с исполнительным устройством, первый выход блока определения знака производной соединен с вторым входом схемы "ИЛИ", а второй: 5 выход - с третьим входом схемы "ИЛИ", о т л и ч,а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и улучшения качества регулирования, в нем установлены запомина.ющее устройство и третья схема "И", выходы блока определения знака производной соединены с соответствующими входами запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом третьей схемы И выход которой соединен с входом триггера реверса, второй вход третьей схемы "И" соединен с вторым входом блока определения знака производной.