Шаговый регулятор

 

(й1744436

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЯВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ сова соеетскйк

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ау (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2611637/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) М. Кло

С 05В 11/14

Государственный комитет

СССР ло делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 62-50 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Вирбалис и А. А. Раджюнас (71) Заявитель Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (54) ШАГОВЪ|Й РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к области нелинейного импульсного регулирования параметров технологических процессов.

Известен релейный регулятор (1), содержащий формирователь сигнала рассогласования, трехпозиционный релейный элемент, исполнительные органы, генератор тактовых импульсов и логические элементы.

В данном регуляторе точность определяется величиной зоны нечувствительности 10 трехпозиционного релейного элемента. Причем с точки зрения точности и помехоустойчивости требования, предъявляемые к величине этой зоны, противоречивы, что ограничивает качественные параметры регулятора. 15

Наиболее близким к изобретению техническим решением является дискретный регулятор (2), содержащий сумматор, первый вход которого соединен с входом регулятора, а выход — с входом импульсного эле- 20 мента, и последовательно соединенные трехпозиционный элемент, блок деления и регулирующий орган, связанный через объект регулирования с вторым входом сумматора.

Недостатком известного регулятора явля- 25 ется низкая точность в случае, когда зона нечувствительности трехпозиционного элемента выбрана достаточно большой для обеспечения помехоустойчивости регулятора. 30

Цель изобретения — повышение точности регулятора, Указанная цель достигается тем, что в него введены второй сумматор и последовательно соединенные счетчик тактов, пороговый элемент и блок сброса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с сбросовыми входами второго сумматора и счетчика тактов, вход второго сумматора подключен к первому выходу импульсного элемента, а выход — к входу трехпозиционного элемента, выход которого соединен с вторым входом блока сброса, второй выход импульсного элемента соединен с входом счетчика тактов, выход которого подключен к управляющему входу блока деления.

Блок-схема шагового регулятора приведена на чертеже.

Он содержит первый сумматор 1, импульсный элемент 2, второй сумматор 3, трехпозиционный элемент 4, блок 5 деления, регулирующий орган 6, связанный с объектом 7 регулирования, счетчик 8 тактов, пороговый элемент 9 и блок 10 сброса.

Работа регулятора происходит следующим образом.

Импульсный элемент 2 разбивает процесс регулирования на такты.

Отклонение Лх регулируемой величины

30

7

Д от заданной определяют в первом суммато.ре 1. Схема 10 сбрасывает содержание второго сумматора 3 и счетчика 8 тактов на нуль.

При срабатывании импульсйого-элемента

2 в сумматор 3 записывается величина отклонения регулируемой переменной от заданной в момент срабатывания импульсного элемента. Одновременно в счетчик 8 тактов записывается единица. Величина отклонения Лх, составляющая содержание сумматора 3, сравнивается в трехпозиционном элементе 4 с числами +о„— б, определяющими границы зоны нечувствительности.

Регулирующий орган 6 передвигают в том случае, если на выходе трехпозиционного элемента появится сигнал. Сигнал +С появляется в случае Лх)б, а — С вЂ” в случае Лх(— б. Так как содержание счетчика

8 тактов единица, то блок 5 деления этого сигнала не меняет и регулирующий орган передвигается соответственно на шаг + С или — С, Направление движения регулирующего органа должно быть таким, чтобы вызывало уменьшение отклонения Лх. Одновременно выходной сигнал трехпозиционного элемента воздействует на блок 10 сброса, который определяет второй сумматор и счетчик тактов. Если в каком-то такте регулирования отклонение Лх(п) оказывается в интервале (— б б), т. е. Лх <6. Так как на входе трехпозиционного элемента сигнал в этом случае отсутствует, то обнуления не производится. В сумматоре 3 запоминается отклонение Лх.

В следующем такте текущее значение отклонения в сумматоре 3 суммируется с предыдущим значением отклонения. Одновременно в счетчик тактов добавляется единица. Полученная сумма Si сравнивается в трехпозиционном элементе с числами 1б.

Если при этом оказывается, что 5 )б или

S < — 6, то исполнительный механизм пере.С С двигают соответственно на — или — —, так

2 2 как выходной сигнал трехпозиционного эле- мента 4 в блоке 5 деления делится на содержание счетчиков 8 тактов, т. е. на два.

Одновременно выходной сигнал трехпозиционного элемента 4 воздействует на блок 10 сброса. Если же оказывается, что S <б, то на выходе трехпозиционного элемента 4 сигнала не будет, сумма запоминается в сумматоре 3 и очередное срабатывание импульсного элемента начинает следующий такт регулирования.

В этом такте производятся аналогичные процедуры, операции.

B том случае, если появляется сигнал на выходе трехпозиционного влемента, то в блоке деления он делится на три, т. е. на содержание счетчика 8 тактов. Если же через заданное число тактов регулирования окажется, что ) S) <б, то срабатывает пороговый элемент 9, Его выходной сигнал поступает на блок 10, который сбрасывает содержание сумматора 3 и счетчика 8 тактов па нуль. При этом регулирующий орган не передвигается.

Описанный шаговый регулятор был применен для регулирования расхода жидкости в бумажном производстве. На входе системы действовала случайная помеха, максимальное значение которой составляло 3%.

Выбрав 6=6% от номинального расхода, удалось получить погрешность регулирования в установившимся режиме при устойчивом процессе не более 0,6%, в то же время при обычном шаговом регуляторе погрешность регулирования была не менее 3%.

Таким образом, применение данного регулятора позволит значительно повысить точность регулирования технологических параметров производственных процессов и, как следствие, повысить качество выпускаемой продукции, Формула изобретения

Шаговый регулятор, содержащий первый сумматор, первый вход которого соединен с входом регулятора, выход — с входом импульсного элемента, и последовательно соединенные трехпозиционный релейный элемент, блок деления и регулирующий орган, связанный через объект регулирования с вторым входом первого сумматора; отлич ю щ а я ся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в него введены второй сумматор и последовательно соединенные счетчик тактов, пороговый элемент и блок сброса, первый и второй выходы которого соединены соответственно с сбросовыми входами второго сумматора и счетчика тактов, вход второго сумматора подключен к первому выходу импульсного элемента, а выход — к входу трехпозиционного релейного элемента, выход которого соединен с вторым входом блока сброса, второй выход импульсного элемента соединен с входом счетчика тактов, выход которого подключен к управляющему входу блока деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 612204, кл. 2 G 05В 11/14, 1976.

2. Круг Е. К. и др. Цифровые регуляторы.

М., «Энергия» 1966 с. 52 (прототип).

Редактор И. Грузова

Составитель 1. Нефедова

Техред А. Камышникова Корректор О. Иоанесян

Заказ 2000/4 Изд. ¹ 385 Тираж 956 . Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2