Релейная система автоматического регулирования

 

Союз Советсиик

Соцмалмстмческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (((894668 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22)Заявлено 07.04.80 (2I) 2904533/18-24 с прнсоеяинением заявки J4 —(23) Приоритет(5! )М. Кл .

G 05 В 11/28

3Ъеударетао(ньй квинтет

СССР

llo Авлви кзабретеннй и открытки

Опубликовано 30. 12.81. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 30. 12. 81 (53) УДК 62; 52(088.8) Г.А. Бурко, В.А. Друбецкий, Ю.И. Зеликин>

В.А. Леонтьев и Ю.А. Пономаренко (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) РЕЛЕЙНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электри-! ческим системам регулирования .и может быть использовано для регулирования физических параметров различных объектов регулирования.

Известны релейные системы автоматического регулирования, содержащие датчик рассогласования, подключенный к охваченному инерционной обратной связью реле. Реле подключено к электромагнитному клапану, управляющему исполнительным механизмом (11.

Недостатком системы является высокая частота срабатывания клапана, который в состоянии равновесия находится в вибрационном режиме с коэффициентом заполнения, равным 0,5.

Известна также релейная система автоматического регулирования, содержащая датчик рассогласования, соединенный через размыкающий контакт реле а релейным блоком с зоной нечувствительности. Выход релейного блока через инвертирующий усилитель соединен со входом отрабатывающего блока и интегратора, выход которого связан с суммирующим усилителем. Зы" ход релейного блока и инвертирующего усилителя через блок выделения модуля связаны с зарядно-разрядной цепью, которая через релейный усилитель подсоединена к реле f2).

Система работает в режиме широтно.импульсной модуляции с постоянной

10 паузой, что обуславливает высокую частоту колебаний исполнительного механизма.. При понижении частоты

IHHN увеличивается амплитуда колебаний, что понижает точность системы.

Наиболее близкой к предлагаемой является импульсная система автоматического регулирования, содержащая датчик рассогласования, вход которого соединен с объектом регулирования, связанным с исполнительным органом, а выход подключен к функциональному преобразователю и нуль-органу, а также последовательно соеди89 ненные первый компаратор, счетчик времени и второй компаратор (3).

Система работает в режиме времяимпульсной модуляции с импульсом постоянной длительности, а величина паузы пропорциональна мгновенному значению сигнала, поступающего с датчика рассогласования, причем во время паузы система находится в разомкнутом состоянии, что дает запазывание при обработке внешних возмущений. Повьппение статической и динамической точности системы обеспечивается уменьшением длительности постоянного импульса при соответствующем повышении частоты срабатывания клапанов исполнительного органа. Пределом уменьшения длительности импульсов, а следовательно, пределом повышения точности, является пропускная способность клапанов.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности системы регулирования за счет уменьшения частоты срабатываний исполнительного механизма при сохранении ее точности.

Поставленная цель до тигается введением в систему блока деления, задатчика длительности импульсов и переключателя, причем датчик рассогласования, функциональный преобразователь, блок деления, первый компара— тор, счетчик времени, второй компаратор и переключатель соединены последовательно, и выходы переключателя подключены к входу исполнительного органа, выход которого через объект подключен ко входу датчика рассогласования, а выход задатчика длительности импульсов подключен к первому входу блока деления и к входу второго компаратора нуль-орган подключен сво7 своим входом к выходу датчика рассогласования, а выходом к управляющему входу переключателя.

На чертеже приведена блок-схема релейной системы автоматического регулирования.

Система содержит последовательно соединенные датчик рассогласования, функциональный преобразователь

2, блок 3 деления, первый компаратор

4, счетчик 5 времени, второй компаратор 6 и переключатель 7. Выходы переключателя подключены ко входам исполнительного органа 8. Первый вход блока 3, деление и второй вход второго компаратора 6 подключены к выходу задатчика 9 длительности импульсов. Уп—

4668

45

5

10 !

4 равляющий вход переключателя 7 через нуль-орган !О соединен с выходом датчика I рассогласования, вход которого связан с объектом 1!.

Система работает следующим образом.

Сигнал рассогласования между заданным и фактическим значением регулируемой координаты с датчика

1 рассогласования поступает на вход функционального преобразователя 2, который выделяет абсолютную величину разности и ограничивает ее минимальное значение. Выходной сигнал функционального преобразователя поступает на первый вход блока 3 деления. На второй вход блока 3 деления поступает от задатчика 9 длительности импульсов заданное значение длительности импульсов. Выходной сигнал блока 3 деления представляет собой заданное значение периода последовательности импульсов.

Заданное значение периода на первом компараторе 4 сравнивается с выходной величиной на счетчике 5 времени, работающем непрерывно, и в момент, когда их значения становятся равны между собой первый компаратор

4 обнуляет содержимое счетчика 5 времени, которое сравнивается на втором компараторе 6 с заданным значением длительности импульсов, причем, если выходное значение счетчика 5 времени меньше заданной длительности импульсов, второй компаратор 6 формирует сигнал управления.

Если выходное значение счетчика 5 времени больше заданной длительности импульсов, формируется нулевой сигнал. В зависимости от знака рассогласования на выходе датчика 1 рассогласования, выделяемого нуль-органом 10, переключатель 7 соединяет выход второго компаратора 6 с соответствующим входом исполнительного органа 8, который перемешается в сторону уменьшения рассогласования.

Продолжительность паузы определяется временем, пока заданное значение периода не станет равным выходной величине счетчика 5 времени, т.е. пока не наступит обнуление выходной величины счетчика 5 времени. Задатчик

9 длительности импульсов настраивается таким образом, чтобы длительность импульсов была не менее пропускной способности клапанов исполнительного органа 8.

894668

Формула изобретения

30

Составитель Нефедова

Редактор Е. Дичинская Техред Е.Харитончик рре р

Ко кто Л. 1Ценьо

Заказ 11487/76 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5

113035л х, ь уш

Л

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

Включение блока 3 деления, задатчика 9 длительности импульсов и переключателя 2 указанным выше образом, обеспечивая непрерывный прием сигнала с датчика 1 рассогласования и формирование управляющего импульса без запаздывания, позволяет при воздействии возмущения, не превышающего зону импульсной работы системы регулирования, получить требуемую точность 30 при частоте срабатывания клапанов в. три раза меньшей, чем при работе известной системы автоматического регулирования. При этом допускается более низкая пропускная способность клала- И нов исполнительного органа.

Релейная система автоматического регулирования, содержащая датчик рассогласования, вход которого соединен с объектом регулирования, связанным с исполнительным органом, а выход подключен к функциональному преобразователю и нуль-органу, а также последовательно соединенные первый компаратор, счетчик времени и второй компаратор,- о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с. целью повышения быстродействия и надежности системы регулирования, в систему дополнительно введены блок деления, задатчик длительности импульсов и переключатель, причем выход задатчика длительности импульсов соединен с первым входом блока деления и со вторым входом второго компаратора, второй вход блока деления соединен с выходом функционального преобразователя, а выход подключен к первому входу первого компаратора, второй вход которого соединен с выходом счетчика времени, выход второго компаратора через переключатель подключен к входам ис- полнительного органа, а управляющий вход переключателя соединен с выходом нуль-органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании У 1428126 кл. СЗР, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 434376, кл. С 05 В ll/28, 1974.

3. Кунцевич В.М. и Чеховой Ю.Н.

Нелинейные системы управления с частотно и широтно-импульсной модуляцией. Киев. "Техника", 1970, с. 8-15

IppOTOTHII),