Многоканальная система регулирования

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву

3 (22) Заявлено 18.01.80 (2I ) 2871172/18-24 (51) М. Кд. с присоединением заявки №G 05 B 11/26

3Ъоударстваивй квинтет

СССР

IIo делан нзабротеннй и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.1 1.81. Бюллетень № 42 (53) УДK62.50 (088. 8) Дата опубликования описания 15.11.81 (72) Авторы изобретения

Ю. С. Яковлев, Л. Л. Башкиров и И. Ф.

Чувашский государственный университет им... Ульянова (7I) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для регулирования технологических процессов с несколькими регулируемыми параметрами.

Известен многоканальный регулятор с обегаюшим устройством, в котором регулирующий блок переключается с одного объекта на другой по жесткой программе, в заданные моменты времени 11).

Наиболее близкой к изобретению явля10 ется многоканальная автоматическая система регулирования, содержашая ПИ ре гулятор, входом подключенный к управляющему выходу выделителя максимального

15 сигнала, а выходом - через последовательно соединенные в каждом канале регулирования ключ, исполнительный механизм и объект регулирования — к 1 -входам выделителя максимального сигнала, и дополнительных выходов которого соединены со вторыми входами соответствующих ключей.

В известной системе регулятор переключается с обслуживания одного объекта на другой эпизодически, причем приоритетом в обслуживании обладает тот объект,у ко торого отклонение регулируемого парамет ра от заданного значения является макси мальным (2) и 13).

Недостатком известных систем с эпизодически замыкающимся контуром являет ся ухудшение качества регулирования при одновременном (синхронном) действии на несколько объектов возмущений большей интенсивности. В каждый момент времени регулятор системы может обслуживать только какой-нибудь один объект и при одновременном действии возмущений на две или более объектов, может иметь меото ухудшение качества регулирования, что приводит к ограничению области примене ния системы регулирования с эпизодичес» ки замыкаюшимся контуром.

Целью изобретения. является увеличение точности системы с эпизодически замыкаюшимся контуром и расширение области ее применения.

50

3 88

Поставленная цель достигается тем, что в систему введен широтно-импульсный модулятор, тактовым входом подключенный к генератору импульсов и последовательно соединенные в,каждом канале регулирования дифференцируюшее звено и ограничитель, выходы каждого из которых подключены к И- входам широтно-импульсного модулятора, Vl выходов которого соединены со вторыми входами исполнительных механизмов, входы каждого из дифференцируюших звеньев подкшочены к выходам соответствующих объектов.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Схема содержит объекты 1 регулирования, выделитель 2 максимального сит нала, ПИ-регулятор 3, коммутирующие ключи 4, исполнительные механизмы 5, дифференцирующие звенья 6, ограничители 7, широтно-импульсный модулятор 8, генератор импульсов 9.

Отклонения, регулируемых параметров от заданного значения с нескольких объектов 1 (сравнивающее устройство отнесено к объекту) поступают на входы выделителя максимального сигнала, (ВМС)

2. Максимальное из отклонений выделяется и поступает с выхода ВМС на вход релейного ПИ-регулятора 3. Выходной сигнал последнего через коммутирующие ключи 4 приводит в движение в требуемом направлении соответствующий исполнительный механизм 5, воздействующий на обьект 1.

Выделитель максимального сигнала не только выделяет из всех поступивших на его входы наибольший, но и указывает, какой иэ выходных сигналов является максимальным. Это делается с помошью индицируюших сигналов 04, 0, ... 0> дополнительных выходов, которые управляют ключами 4, осуществляющими переключение регулятора с одного объекта на другой.

В предлагаемом устройстве отклонения регулируемых параметров подаются одновременно на вход включенных параллельно усилительного и дифференцирующего зле" ментов дифференцируюшего звена 6, с выхода которых сигналы через ограничители

7 подаются на входы широтно-импульсного модулятора (ШИМ) 8, назначение которого передавать на входы исполнительных механизмов 5 импульсы or генератора им . пульсов 9, предварйтельно промодулированные по ширине сигналами, поступающими с ограничителей 7. За счет наличия в ШИМ функции коммутатора на 1-й вы1663 4 ход ШИМа поступают импульсы только в том случае, если на его 4 -й вход действует сигнал с и --го ограничителя. Сигнал на выходе ограничителя появляется тогда, когда суммарный сигнал по отклонению регулируемого параметра и его производной превысит установленную ограничителем величину.

Если на два или более объектов действуют одновременно внешние возмущения достаточно большой амплитуды или скорости, Как и всегда регулятор будет обслуживать d or объект, у которого отклонение максимально. Однако в этом случае имеется опасность, что регулируемые параметры других объектов, на которые действуют интенсивные синхронные во времени возмущения и которые в данный момент не обслуживаются регулятором, могут выйти за пределы допустимых значений. Если величина возмущения достаточно велика и на выходе элемента 6 появится сигнал, превышающий зону нечувствительности ограничителя (порога ограничения}, этот сигнал ограничителем пропускается и действует на соответствующий вход (или:входы,если таких сигна— лов несколько) ШИМ 8. Соответствующие выходные сигналы ШИМа включают в требуемом направлении соответствующие исполнительные механизмы 5.

Когда отклонение уменьшается и сигнал на выходе элемента 6 сделается меньше порога ограничения ограничителя 7, -он через последний не пропускается и на вход ШИМа не попадает. В этом случае исполнительные механизмы управляются обычным образом через коммути4 рующие ключи 4 от регулятора 3.

Внедрение предлагаемого изобретения улучшит качество регулирования в системах с эпизодически замыкающимся контуром, расширит область применения таких систем, позволит применять их для регупирования объектов, на которые действуют интенсивные синхронные возмущения. Это позволит получить определенный экономический эффект.

Ф ормула изобретения

Многоканальная система регулирования содержащая ПИ-регулятор, входом подключенный к управляющему выходу выделителя максимального сигнала, а выходомчерез последовательно соединенные в каждом канале регулирования ключ исполн

5 881663 б тельный механизм н объект регулирования. рого соединены со вторыми входами иск -входам выделителя максимального полнительных механизмов, входы калщого сигнала, р дополнительных выходов ка- из дифференцируюших звеньев подключены торого соединены со вторыми входами со- к выходам соответствующих объектов. ответствующих ключей, о т л и ч а ю- Источники информации, щ а я с я тем, что, с целью повышения принятие во внимание при экспертизе точности и расширения области примене- 1. Круг Е. К. и Александриди Т. М. ния системы, в нее введен широтно-им- цифровые регуляторы. М.-Л., Энергия", пульсный модулятор, тактовым входом под- 1966. ключенный к генератору импульсов, и по- 10 2. Теплоэнергетика No 3, ст, NapKoследовательно соединенные в каждом ка- ва С. К., 1974. нале регулирования дифференцнрующее зве- 3. Сб. Информационно-управляющие си но и ограничитель,.выходы каждого из ко- стемы. Чебоксары, изд. Чувашгосунивер торых подключены к И входам широтно- ситета, 1972, ст.Осанова Б. А. (протоимпульсного модулятора, И выходов кото- g тип).

Составитель B. Грибова

Редактор N. Погориляк Техред 3. Фанта Корректор С. Шекмар

Заказ 9967/69 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений н открытий

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

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