Regelverstärker Eine Regelung erfolgt bekanntlich in der Weise, dass eine bestimmte Betriebsgrösse, die sogenannte Regelgrösse, gemessen und mit einem Sollwert verglichen wird. Die Dif ferenz, die sogenannte Regelabweichung, be- cinflusst in den meisten Fällen über einen Re gelverstärker eine Verstelleinrichtung in dem Sinne, dass eine aufgetretene Regelabweichung vermindert bzw. ganz beseitigt wird.
Bekannt lich treten bei derartigen Regelanordnungen für einigermassen grössere Regelgenauigkeit sehr leicht Pendelsingen (Instabilitäten) auf, die durch sogenannte Beruhigungseinrichtun gen verhindert werden sollen. Diese Beruhi gungseinrichtungen werden in verschiedener Weise ausgeführt.
Um durch ihre Zuschal- tung möglichst keine oder nur eine geringe Verminderung .der Regelgeschwindigkeit zu erreichen, werden sie bekanntlich in Form von differentiierenden oder auch integrie renden Anordnungen ausgeführt, wobei die erste oder höhere Ableitung möglichst an der leistungsschwächsten Stelle, d. h. am Eingang (los Regelverstärkers, aufgeschaltet wird.
Es ist ferner bekannt, dass bei der Auslegung die ser Beruhigungseinrichtungen bei schnellwir kenden, insbesondere elektronischen Reglern so verfahren wird, dass sie auf eine bestimmte Frequenz, nämlich die Eigenfrequenz des Re gelkreises, abgestimmt werden und somit nur in diesem Bereich den Verstärkungsgrad des Regelverstärkers herabsetzen. Es wird dann ein einlaufender Regelimpuls nur so viel be- schliffen, als zur Aufrechterhaltung der Sta bilität erforderlich ist, so dass sich hierbei ausserdem grösstmögliche Regelgeschwindig keit ergibt.
Werden Elektronenröhren als Gleichstrom- Regelverstärker verwendet, so lässt sich eine derartige selektive Beruhigungseinrichtung be kanntlich sehr einfach in der Weise ausfüh ren, wie das in Fig. 1 der Zeichnung ange deutet ist. Das Regelrohr 1 mit dem parallel zum Widerstand 2 liegenden Ausgang A erhält eine Gegenkopplung von der Anode zum Gitter über den Widerstand 3 und Kon densator 4. Im Gitterkreis mit den Eingangs klemmen E befindet sich ausserdem der Wi derstand 5, dem ein Kondensator 6 parallel geschaltet ist.
Mit einer derartigen Kombina tion kann man dem Verstärkungsgrad V in Abhängigkeit von der Frequenz f einen in Fig. 2 angedeuteten Verlauf geben. Bei der Eigenfrequenz f" des betreffenden Regel kreises hat der Verstärkungsgrad ein aus geprägtes Minimum, wodurch Pendehlngen vermieden. werden.
Wird nun ein und derselbe Regelverstärker für mehr als eine Regelgrösse verwendet, wobei .diese sich mit einem gemeinsamen Stellglied beeinflussen lassen und sich gegen seitig durch Anwendung nichtlinearer Schalt elemente ablösen, so ist die Stabilität mit einer gemeinsamen Beruhigungseinrichtung nicht mehr zu gewährleisten, wenn man gleich zeitig auch optimale Regelgeschwindigkeit an strebt, und zwar deswegen, .weil dann die jeweils wirksame Regelgrösse .einen Regelkreis bedingt, der ein unterschiedliches Verhalten zu dem Regelkreis einer andern Regelgrösse hat. Als Beispiel hierfür soll eine kombinierte Spannzeugs- und Stromregelung angeführt werden.
Ein Regelverstärker kann eine Ver- stelleinrichtung-so beeinflussen, dass zunächst die Spannung an einem Verbraucher kon stant gehalten wird und dann, wenn der Ver braucherstrom einen bestimmten Wert über sehreitet, als Stromregler (Strombegrenzung) wirkt. Im allgemeinen wird der Spannungs- regelkreis ein anderes dynamisches und sta tisches Verhalten haben als .der Stromregel kreis. Dieser Tatsache muss auch die Beruhi gungseinrichtung Rechnung tragen.
Erfindungsgemäss sind bei einem Regel verstärker, der durch Steuerung eines Stell gliedes mehr als eine Regelgrösse regelt, meh rere Beruhigungseinrichtungen vorgesehen, die auf die verschiedenen Eigenfrequenzen der Regelkreise der jeweils wirksamen Regel grösse in der Weise abgestimmt sind, dass sich bei den Eigenfrequenzen der verschiedenen Regelkreise ein ausgeprägtes Verstärkermini- znum ergibt.
Das kann bei einem Elektronenrohr bei spielsweise sehr einfach nach Fig. 1 in der Weise erfolgen, dass von der Anode ein zwei- tes Gegenkopplungsglied, bestehend aus dem Widerstand 3' und dem Kondensator 4', auf das Gitter geschaltet wird. Es ergibt sich dann ein Frequenzgang, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, indem zwei Verstärkerminima sich bei den zwei Eigenfrequenzen der bei spielsweise zwei Regelkreise ergeben.
Control amplifier As is well known, regulation takes place in such a way that a certain operating variable, the so-called controlled variable, is measured and compared with a setpoint value. The difference, the so-called control deviation, in most cases influences an adjustment device via a control amplifier in the sense that any control deviation that has occurred is reduced or eliminated entirely.
As is well known, in such control arrangements for somewhat greater control accuracy pendulum singing (instabilities) occur very easily, which are to be prevented by so-called Beruhigungseinrichtun conditions. These Beruhi supply devices are carried out in various ways.
In order to achieve as little or no reduction in the control speed as possible when they are switched on, they are known to be designed in the form of differentiating or integrating arrangements, with the first or higher derivative as far as possible at the weakest point, i.e. H. at the input (go control amplifier, is switched on.
It is also known that in the design of these calming devices in Schnellwir kenden, in particular electronic controllers, the procedure is such that they are tuned to a certain frequency, namely the natural frequency of the control loop, and thus only reduce the gain of the control amplifier in this area . An incoming control pulse is then only ground to the extent necessary to maintain stability, so that the highest possible control speed is also achieved.
If electron tubes are used as a direct current control amplifier, such a selective calming device can be known to be very easy to execute in the manner as indicated in FIG. 1 of the drawing. The control tube 1 with the output A parallel to the resistor 2 receives negative feedback from the anode to the grid via the resistor 3 and capacitor 4. In the grid circle with the input terminals E there is also the resistor 5, to which a capacitor 6 is connected in parallel is.
With such a combination one can give the gain V as a function of the frequency f a course indicated in FIG. At the natural frequency f ″ of the relevant control loop, the gain has a marked minimum, which avoids oscillation lengths.
If one and the same control amplifier is used for more than one controlled variable, whereby these can be influenced with a common actuator and are mutually replaced by the use of non-linear switching elements, then the stability can no longer be guaranteed with a common calming device if one immediately also strives to achieve the optimum control speed at the time, because then the respectively effective controlled variable requires a control loop that has a different behavior from the control loop of another controlled variable. As an example of this, a combined clamping tool and current control should be cited.
A control amplifier can influence an adjustment device in such a way that initially the voltage at a consumer is kept constant and then, when the consumer current exceeds a certain value, acts as a current regulator (current limitation). In general, the voltage control loop will have a different dynamic and static behavior than the current control loop. The calming facility must also take this fact into account.
According to the invention, in a rule amplifier that regulates more than one controlled variable by controlling an actuator, several calming devices are provided which are matched to the different natural frequencies of the control loops of the respective effective control variable in such a way that the natural frequencies of the different control loops are matched results in a pronounced reinforcement minimum.
In the case of an electron tube, for example, this can be done very simply according to FIG. 1 in such a way that a second negative feedback element, consisting of the resistor 3 'and the capacitor 4', is connected to the grid from the anode. A frequency response then results, as shown in FIG. 3, in that two amplifier minima result at the two natural frequencies of the two control loops, for example.