Релейно-импульсный регулятор для объекта второго порядка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕ? Е Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик пп943640 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26»09.80 (21) 2984741/18-24 (53 ) М. Кл.

005 В 11/14 с присоединением заявки М

1Ьвуаарстееввй квинтет

CCCP ав делан взабретеккй и отхрмткй (23) Приоритет (53) УДК62

-50(088. 8) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (72) Asòîðí изобретения

А. Я. Бичуцкнй, В. Б. Дорофеев, Г. (71). Заявитель (54) РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТА

ВТОРОГО ПОРЯДКА

Изобретение относится к релейным системам автоматического управления и может быть использовано дпя стабилизации объектов второго порядка.

Известен релейнс -импульсный регулятор, содержаший последовательно соединенные первый элемент сравнения и трехпозиционный репейный элемент, выход которого соединен с входом исполни10 тельного механизма и через элемент гибкой обратной связи с вторым входом релейного элемента и первым входом второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого элемента сравнения, а его выходнепосредственно и через блок задержки с первым и вторым входами блока логического умножения, выход которого через фильтр соединен с вторым входом элемента гибкой обратной связи j11 .

Недостатком этого регулятора явля» ется возможность появления повторного однопопярного импульса управления, 2 обусловленная невысокой помехоустойчивостью регулятора.

Наиболее близким к предлагаемому является релепно-импульсный регулятор дпя объекта второго порядка, содержаший последовательно соединенные первый сумматор, апериодическов звено, второй сумматор, на второй вход которого подается сигнал ошибки управления, трехпозиционный релейщлй элемент с гестерезисом, выход которого соединен с первым входом первого сумматора и входом формирователя выходных сигналов управления исполнительным органом f2) .

Недостатком известного устройства является плохое качество процесса управления объектом второго порядка иэ-за невысокой помехоустойчивости регулятора»

Цель изобретения - повышение качесач» ва процесса управления объектом второго порядка путем повышения помехоустойчивости регулятора.

943640

Поставленная пель достигается тем, гго в регулятор допопнитепьно включен дифференпиатор, вход которого соединен с выходом формирователя выходных сигналов управления, а выход - с вгорым входом первого сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора: на жг. 2 - пример фазового пор грета системы управления, испопьЗуЮШЕй даННЫй рЕГупятор; аиа 48Ã. 3характеристика релейного элемента для положительного входного сигнала.

Регулятор содержит первый сумматор

1, репейный элемент 2, с гисгерезисом, апериодическое звено 3, формирователь выходных сигналов управления исполнительным органом, дифференпиатор 5, второй сумматор 6, сигнал ошибки управления ф, управляюший сигнал U (входной сигнал релейного элемента), выходной сигнал релейнюго элемента .U< выходной сигнал апернодического звена (3 сигналов управлении исполнительными органами U4, выходной сигнал дифференниатОРа 0 II выходно и cIIrHLTI втОРОГО . сумматора 06 °

Диффаренциатор 5 предназначен дпя формирования короткого импульсного сигнала по заднему фронту выходного сигнала управления исполнительными органами, что позволяет за короткое время "сдвинуть петлю гистерезиса редейного элемента 2 на величину, необходимую дця того, чтобы при воздействии сигнала помехи не произошло его поворотного срабатьпвания. В качестве дифференпиатора 5 могут быть использованы дифференцируквцее звено, ждущий мультивибратор, блокинггенератор.

Релейно-импульсный регулятор ра6отает следуюшим образом.

На входы первого сумматора l поступают сигналы ошибки управления ф и выходной сигнал апернодического звена

0, а на его выходе формируется сигнап рассожасования 04 Ч - 0, который поступает на вход репе 2. При достижении сигнала 04 порога срабатывания реле и на выходе реле появляется сигнал О, который поступает на вход блока формирования сигналов управления ми органами 4 и через дического звена 3. К выходу блока формирования сигналов управления исполнительными органами 4 подключен дифференциатор 5, формирующий короткий импульсный сигнал по заднему фронту выходного сигнала управления исполнитегп ными органами. Сформированный импульс через второй вход сумматора 6 поступает

5 на вход ацериодического звена 3.

Выходной сигнал Uy равен О до тех пор, пока сигнал рассогласования (J не достигнет порога срабатывания реле ф .

При достижении сигналом (j величины (О4 7r Й ) включается релейный элемент 2, на выходе которого появляется сигнал О .

По этому сигналу через формирователь

4 включаются испотппггельные органы

I S системы управления, под действием ксимъ, рых начальная скорость ошибки управления 4 начинает уменьшаться. Одновременно вспедствие поступления на алериоднческое звено 3 сигнала 06. = 0 (так как во время формирования выходного сигнала управления исполнительными органами сигнал 0< на выходе днфференциатора 5 равен нулю), начинает возрастать по абсолютной величине сит нап U . Начиная с некоторого момента времени, сигнал Ц4 уменьшается и дости1 гает порога отипочения % релейного элемента 2, который, выипочаясь, снимает сигнал U< с входов сумматора 6 и формирователя 4. После снятия сигнала формирователь 4 заканчивает формйрование сигнала управления исполнительными органами, которые вследствие этого прекращают свою работу. Во вре35 мя формщх>вания ВЫХОднОГО сигнала управления U4 сигнал на выходе дифференциатора 5 отсутствует (равен нулю) и не влияет на работу регулятора. В момент окончания формирования сигнала управления исполнительными органами, 40 т.е. по заднему фронту выходного импульса, днфференгцгатор 5 формирует короткий импульсный сигнал, который позволяет увеличить абсолютную величи45 ну выходного сигнала 0> апериодического звена 3 на фиксированную величину

6 за короткое время. Увеличение сигнала 0> приводит к кратковременному расширению" величины зоны нечувствнтель ности релейного элемента 2 относительно, но сигнала ошибки управления 9, которая после окончания переходного процесса апериодического звена 3, вызванного импульсом с выхода дифференциатора 5, первый вход сумматора 6 на вход аперио- занимасг свое первоначальное положение, 55 Кроме того, при уменьшении сигнала 0 вновь возникают.- условия дпя включения релейного элемента 2, и описанный процесс повторяется.

5 043640

Таким образом, положительный эффект достигается за счет регулирования приращением зоны нечувствительности б л релейного элемента, по предотвращает л возможность повторного формирования S u однопопярного импульса вследствие воздейстжя помех и увеличивает помехоустойчивость регулятора. д

Формула изобретения вым входом первого сумматора и входом формирователя выходных сигналов управенкя исполнительным органом, о ти ч а ю шийся тем, что, с пелью овышення качества пропесса управления объектом. второго порядка путем повышеэ.ния помехоустойчивости регулятора, он ополнительно включает днфференпиатор, вход которого соединен с выходом фор 0 мнрователя выходных сигналов управленя, а выход — с вторым входом первого сумматора.

Релейнонмпульсный регулятор для объекта второго порядка, содержащий последовательно соединенные первый l5 сумматор, апериодическое звено, второй ° сумматор, на второй вход которого подается сигнал ошибки управления, трехпозиционный репейный элемент с гнстерезнсом, выход которого соединен с перИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 630612, нл. 605 В 11/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2376537, кл. G 05 В 11/16

22.05.76 (прототип) .

Составитель A. Лащев

Редактор Л. Авраменко Техред М.Pe йвес Корректор В. Синицкая

Заказ 5105/52 Тираж 814 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дчтам изобретений и открытий

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

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