Пневматическое компенсирующее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ

705416

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 300867(21) 2520611/18-24

М. Кл.

G 05 В 6/05

G G 5/00 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

УДК 621-525 (088,8) Опубликовано 2512.79. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 28.12.7

A. Н. К3рин, С. A. Моисеев, В, Г. Бочоридзе и В. Л. Габараев (72) Авторы изобретения (7! ) ЗаяентЕЛЬ Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт Автоматпром (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ КОМПЕНСИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

Изобретение относится к области пневматического приборостроения и может быть использовано при синтезе систем автоматического управления инер- с ционными технологическими процессами.

Известен линейный упредитель, который предназначен для компенсации чистого запаздывания в системе регулирования (1).

Известное устройство не улучшает качество регулирования инерционных объектов и приводит к незатухающему колебательному переходному. процессу.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пневматическое компенсирующее устройство, содержащее две ячейки предварения, два сумматора и дроссельный делитель. 2

Выходной сигнал в устройстве Формируется по закону

10 р =К т — ва Т Blx, др

Вь|т. о о dt т dt, 25 гДе РВ «, g Рвь — вхоДнаЯ и вЫхоДнаЯ величины1 Т, T — постоянные времени; Ко — коэфФициенты усиления (2) .

Недостаток известного устройства в том, что компенсирующее воздействие формируется лишь при наличии скорости изменения- регулируемого параметра.

При наличии же существенной инерционности регулируемого объекта компенсирующее воздействие будет незначительным, что приводит к ухудшению качества регулирования.

Целью и зобрете ни я является увеличение быстродействия и улучшение ди" намических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве установлены логический блок, блок определения знака производной и блок формирования выходного сигнала, к входам которого подключены входные каналы параметра и задания, а к управляющему входу — выход логического блока, подключенный к управляющему входу первой ячейки предварения, выход сумматора подключен к первому входу логического блока, второй, вход которого подключен к выходу блока определения знака производной, инверсные камеры которого подключены к выходу второй ячейки. предварения и входному каналу параметра .

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства« на Фиг. 2,а«

705416 временной график изменения сигнала ошибки на фиг, 2,б — график изменения выходной величины первой и второй ячеек предварения ; на фиг. 2,н— график изменения выходной величины элемента, определяюцего знак производной; на фиг. 2,r — график изменения выходной величины устройства.

Устройство содержит две ячейки 1 и 2 предварения, сумматор 3, определяюций знак между выходными величина- 0 ми первой и второй ячейки предварениМ, логический блок 4, блок 5 определения знака производной и блок б формировайия выходного сигнала. Каждый вход ячейки предварения соединен с входным каналом параметра P„ p.

Ячейка 1 предварения включает пятимембранный элемент 7 сравнения, управляемый дроссель 8, трехмембранное реле 9, емкость 10, дна переменных дросселя 11 и 12, два постоянных дрос-О селя 13 и 14 и задатчик 15. Ячейка 2 предварения состоит из пятимембранного элемента 16 сравнения, управляемого дросселя 17, емкости 18, переменного дросселя 19, двух постоянных 25 дросселей 20 и 21 и задатчика 22. В качестве сумматора 3 используется трехмембранный элемент 3 сравнения, определяющий знак между выходными величинами первой и второй ячейки 30 предварения.

Логический блок 4 выполнен на двух универсальных реле 23 и 24 и выключающем реле 25. B качестве блока 5 определения знака производной исполь- 35 зуется дискретный элемент сравнения.

Блок б формирования выходного сигнала содержит универсальное реле 26 и дроссельный сумматор, состоящий из постоянных дросселей 27 и 28 и Уси- 4р лителя 29 мощности.

Устройство работает следующим образом.

Первая ячейка предварения форми Рвк рует сигнал 1 „=Т Р, где вк

Т Т е,слч Р -1, т если Р

Во1K 2 вык

Постоянные времени предварения Т, Т настраиваются путем изменения велйчины сопротивления регулируемых дросселей 11 и 12 соответственно, причем сопротивление дросселя ll меньше, чем дросселя 12. Подключаются тот или иной дроссель в отрицательную обратную связь элемента 7 сравнения посредством реле 9. Выбор дросселя осуществляется по команде выходного сигнала логического блока

4. Управляемый дроссель 8 служит для изменения чувствительности ячейки предварения и управляется ручным 60 задатчиком, также не исключается воэможность управления от внешнего уп равляющего воздействия.

Ячейка 2 преднарения работает аналогично за исключением того, что име-65 ет одну постоянную времени предв арения Т и формирует сигнал аР„

Р=1 — +p

Ж Вк

Причем ячейки предварения настраиваются, как показано на-фиг. 2 б, а именно, на отрезке изменения пара,метра to — t< имеет р ) P« sign х < о, на отрезке t< — t> логический блок 4 формирует упреждающий дискретный сигнал Z = 1, который поступает на управление реле 9, которое подключает в обратную связь элемента 7 сравнения дроссель 11, проводимость которого больше, чем у дросселя 12, этим самым обеспечивается быстрое днижение выхода первой ячейки предварения к значению величины параметра, которое обеспечивает чистую работу сумматора 3. В точке tq npu появлении сигнала squ х > О, логический блок 4 отрабатывает сигнал 2 = О, 1

Аналогичным образом происходит формирование в блоке 4 упреждающего сигнала Z = 1 на отрезке t>- t+, здесь также Р„ > P.

Область суцествования упреждающего сигнала при необходимости можно увеличить или уменьшить посредством изменения проводимости управляемых дросселей 8 и 17, а также переменных дросселей 12 и 19.

Управляюцее воздействие на основе упреждаюцего сигнала Е, который появляется в области экстремального значения параметра на отрезке и т. д, может формироваться, например, как в регуляторе с пропорциональным смещением равновесия по эаРвь =,e« z =o. вью ыд

9

Р

1 выz- эд Р,к,Р,если L=);, где d-- пронодимость дросселя 27, а — проводимость дросселя 28, т. е. п ри в о з ни к нов е ни и упреждающего с и гнала Е осуцествляется смещение задания к па раме тру .

Выход универсального реле 26 соединен с входом усилителя ?9, выход которого соединен с выходным каналом устройства.

Устройство может б .ть применено при синтезе систем автоматического регулирования инерционными объектами.

Эффективность предложенного устройства, которое используется для синтеза систем автоматического регулирования инерционными объектами и может быть, например, включено в линию задания основного регулятора заключается в том, что за счет наличия упреждаюцего сигнала, который формируется раньше, чем изменит свое направление параметр, основной регулятор формирует управляющее воздействие, способное сократить время и уменьшить пере705416!

15 регулирование в переходном процессе и улучшить качество регулирования в установившемся режиме.

Формула изобретения

Пневматическое компенсирующее устройство, содержащее две ячейки предварения, входы которых подключены к входному каналу параметра, а выходы — к управляющим камерам сумматора и канал задания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и улучшения динамических характеристик, в нем установлены логический блок, блок определения знака.производной и блок формирования выходного сигнала, к . входам которого подключены входйне каналы параметра и задания, а к управляющему входу - выход логического блока, подключенный к управляющему входу первой ячейки предварения, вы-, ход сумматора подключен к первому входу логического блока, второй вход которого подключен к выходу блока определения знака производной, инверсные камеры которого подключены к выходу второй ячейки предваревия и входному каналу параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Теория непрерывных систем;

1 конгресс ИФАК, AH СССР М., 1961; с, 102-105.

2. Сб. Пневматические средства и системы управления. М., Наука, 1970, с. 169-171 (прототип)..

705416 х(ц а)

iï

Р1 2

>пар.

Составитель Б:. Иевченко

Редактор Б. Герцен Техред М.Келемеш Корректор М. Божо

Заказ 80?9/50 Тираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4