Многоканальное регулирующее устройство

 

Q П И эи

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ttt) 574872

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву (22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305207/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.77. Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 28.09.77 (51) М. Кл.- Н 05К 10/00

Ci 05В 11/32

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 6 1л55.6 (088.8) (72) Авторы, изобретения

Л. Н. Голянд, Ю. Н. Ольшевский и H. Н. Бойко (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙС1 ВО

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при построении систем повышенной надежности.

Известно многоканальное регулирующее устройство (1), содержащее в каждом канале датчик, задатчик, блок измерения и релейный блок, общие на все каналы два мажоритарных блока, к входам которых подключены выходы «Больше» и «Меньше» релейных блоков, и исполнительный механизм. Устройство реализует интегральный закон регулирования, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальное регулирующее устройство (2), содержащее в каждом канале датчик и задатчик, подключенные к блоку измерения, релейный блок и блок обратной связи, первый и второй мажоритарные блоки и исполнительный механизм, причем к входам мажоритарных блоков подключены соответственно первые выходы релейных блоков, а выходы мажоритарных блоков соединены соответственно с первым и вторым входами блоков обратной связи каналов и входами исполнительного механизма.

Устройство (2) реализует пропорциональноинтегральный закон регулирования, что расширяет область его применения. Недостатками этого устройства являются низкое качество регулирования при изменении динамических характеристик объекта регулирования, а также возможность больших отклонений параметров объекта регулирования в результате работы регулирующего устройства.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик устройства.

Это достигается введением в каждый канал устройства блока коммутации, суммирующего усилителя, командного блока, нелинейного блока, датчика второго параметра, который соединен с третьим входом блока обратной связи, выходом подключенного к одному Входу суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с выходом блока измерения, выход — с входом релейного блока и через нелинейный блок с первым входом блока коммутации, первый выход которого соединен с четвертым входом блока обратной связи, второй вход — с вторь и выходом релейного блока, второй выход — с входом соответствующего мажоритарного блока, а управляющий вход — с выходом командного блока.

Блок обратной связи может быть выполнен в виде последовательно соединенных интегратора, суммирующего усилителя и инвертирующего усилителя, причем выход пнвертируюгцсго усилителя соединен через ключ " входом интегратора, выход суммируюьцсго усилите30 ля — с выходом блока обратной связи, управ574872

Зо

40

65 ляющие входы ключа — соотв«тств«нно с первым и вторым, второй вход суммирующего усилителя — с третьим, а второй вход интегратора — с четвертым н. одом блока обратной связи.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит задатчик 1, датчик 2, блок 3 измерения, суммирующий усилитель 4, релейный блок 5, блок 6 коммутации, мажоритарные блоки 7, 8, реализующие логику

«m из п», исполнительный механизм 9, датчик 10 второго параметра, блок 11 обратной связи, нелинейный блок 12 в виде, например, диода, командный блок 13.

Блок 11 обратной связи включает в себя интегратор 14, суммирующий усилитель 15, инвертирующий усилитель 16 и ключ 17.

Блок б коммутации содержит ключи 18 и 19.

Работа устройства рассмотрена при n=3 и

m=2.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении первого регулируемого параметра от заданного значения на выходе блока 3 измерения появляется сигнал ошибки. Этот сигнал поступает через усилитель 4 на релейный блок 5. После достижения сигналом на выходе блока 4 уровня срабатывания блока 5, определяемого зоной нечувствительности этого блока, блок 5 срабатывает и на его выходе появляется сигнал «Больше» или «Меньше». При срабатывании в одну сторону релейных блоков 5 двух каналов на выходе соответствующего мажоритарного блока

7 или 8 образуется единичный управляющий сигнал, вызывающий перемещение исполнительного механизма 9, что приводит к соответствующему изменению второго, а затем и первого регулируемого параметра.

Выходным сигналом сработавшего мажоритарного блока 7(8) ключи 17 в блоках 11 переводятся в разомкнутое состояние, в результате чего сигнал на выходе усилителя запоминается и перестает отслеживать изменение сигнала от датчика 10. Сигнал изменения второго параметра поступает с выхода усилителя

15 на вход усилителя 4 в противофазе с сигналом ошибки с блока 3, вызывая спятите выходного сигнала блока 5, после того как суммарный сигнал на входе блока 5 станет меньше уровня отпускания, Когда число сработавших в одну сторону каналов станет меньше двух, мажоритарный блок 7(8) переводится в состояние с пулевым выходным сигналом. Это вызывает прекращение перемещения исполнительного механизма

9, а также замыкание ключа 17. После замыкания ключа 17 выходное напряжение интегратора 14 изменяется со скоростью, зависящей от уровня напряжения на выходе инвертирующего усилителя 16, что приводит к повторному срабатыванию релейного блока 5 в ту же сторону. После уменьшения отклонения первого регулируемого параметра возможно формирование выходных сигналов другой полярности. Процесс регулирования заканчивается после возвращснпя первого pery1IIð««ìoãî параметра к заданному значению.

Гслн в процессе регулирования командный блок 13 формирует выходной единичный сигнал запрета, то ключ 19 размыкается. Срабатывание командных блоков 13, по крайней мере в двух каналах вызывает прекращение перемещения исполнительного механизма 9 в сторону, способствующую дальнейшему нежелательному изменению контролируемого блоком 13 параметра.

Выходным сигналом блока 13 замыкается ключ 18, разрешая работу обратной связи, охватывающей усилитель 4 через блоки 12, 14, 15. Обратная связь односторонне ограничивает напря кение на выходе усилителя 4.

После снятия сигнала запрета с выхода блока 13 исполнительный механизм 9 включается не сразу, а только после разряда емкости

«силителя.

В случае, если до снятия сигнала запрета происходит уменьшение сигнала ошибки блока 3, то напряжение на выходе усилителя 4 изменяется в другую сторону, не ограниченную обратной связью. При этом релейный блок

5 срабатывает в сторону, где отсутствует запрет, и работа устройства происходит по нормальной схеме с участием мажоритарных блоков 7 и 8 в управлении работой блоков 11 обратной связи.

Технико-экономический эффект от применения изобретения — улучшение динамики регулирования при изменении динамических характеристик объекта регулирования, а также при формировании и последующем снятии сигналов запрета на перемещение исполнительного механизма.

Формула изобретения

1. Многоканальное регулирующее устройство, содержащее в каждом канале датчик и задатчик, подключенные к блоку измерения, релейный блок и блок обратной связи, первый и второй мажоритарные блоки и исполнительный механизм, причем к входам мажоритарных блоков подключены соответственно первые выходы релейных блоков, а выходы мажоритарных блоков соединены соответственно с первым и вторым входами блоков обратной связи каналов и входами исполнительного механизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, в каждый канал введены блок коммутации, суммирующий усилитель, командный блок, нелинейный блок и датчик второго параметра, который соединен с третьим входом блока обратной связи, выход которого соединен с одним входом суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с выходом блока измерения, выход — с входом релейного блока и через нелинейный блок с первым входом блока ком 574872

6 Составитель В. Максимов

Tevpeä И. Михайлова

Редактор И. Грузова

Корректор Л. Брахнина

Заказ 2139/16 Изд. No 790 Тираж 1014

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4)5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 мутации, первый выход которого соединен с четвертым входом блока обратной связи, второй вход соединен с вторым выходом релейного блока, второй выход — с входом соответствующего мажоритарного блока, а управляющий вход — с выходом командного блока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок обратной связи выполнен в виде последовательно соединенных интегратора, суммирующего усилителя и инвертирующего усилителя, причем выход инвертирующего усилителя соединен через ключ с входом интегратора, выход суммирующего усилителя- с выходом блока обратной связи, управляющпе входы ключа — соответственно с первым и вторым, второй вход суммирующего усилителя — с третьим, а второй вход интегратора — с четвертым входом блока обратной связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Управление ядерными энергетическими установками. Вып. 1. М., «Атомиздат» 1966, с. 47, рис. 8.

2. Авторское свидетельство СССР № 505997, кл. G 05В 11/32, 1972.