CS218115B1 - Connection of the actuator limiter of the central part of the controller - Google Patents
Connection of the actuator limiter of the central part of the controller Download PDFInfo
- Publication number
- CS218115B1 CS218115B1 CS12779A CS12779A CS218115B1 CS 218115 B1 CS218115 B1 CS 218115B1 CS 12779 A CS12779 A CS 12779A CS 12779 A CS12779 A CS 12779A CS 218115 B1 CS218115 B1 CS 218115B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- output
- input
- controller
- signal
- actuator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Předmětem vynálezu je zapojení omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru, které se skládá ze směšovacího zesilovače nelineárního členu, součtového členu a korekčního členu. Na vstup součtového členu je připojen jednak výstup ústředního členu regulátoru, jednak přes korekční člen čidlo regulované veličiny. Výstup součtového členu je připojen přes nelineární člen na invertní vstup směšovacího zesilovače, na jehož neinvertní vstup je připojen výstup ústředního členu regulátoru. Výstup směšovacího zesilovače je připojen na vstup akčního členu.The subject of the invention is the connection of the limiter of the action quantity of the central part of the controller, which consists of a mixing amplifier of a nonlinear element, a summing element and a correction element. The input of the summing element is connected to the output of the central element of the controller, and to the sensor of the controlled quantity via the correction element. The output of the summing element is connected via the nonlinear element to the inverting input of the mixing amplifier, to whose non-inverting input the output of the central element of the controller is connected. The output of the mixing amplifier is connected to the input of the actuator.
Description
Předmětem vynálezu je zapojení omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru, které se skládá ze směšovacího zesilovače nelineárního členu, součtového členu a korekčního členu. Na vstup součtového členu je připojen jednak výstup ústředního členu regulátoru, jednak přes korekční člen čidlo regulované veličiny. Výstup součtového členu je připojen přes nelineární člen na invertní vstup směšovacího zesilovače, na jehož neinvertní vstup je připojen výstup ústředního členu regulátoru. Výstup směšovacího zesilovače je připojen na vstup akčního členu.It is an object of the present invention to provide an actuator of the central part of an actuator comprising a mixing amplifier of a non-linear member, a sum member and a correction member. The output of the central member of the controller is connected to the input of the summation element and the sensor of the controlled variable is connected via the correction element. The output of the summation member is connected via a non-linear member to the inverting input of the mixing amplifier, to whose non-inverting input the output of the central controller is connected. The output of the mixing amplifier is connected to the input of the actuator.
Předmětem vynálezu je zapojení omezovače ústřední části regulátoru ve funkci regulované veličiny, který zabraňuje přebuzení akční části regulátoru při výpadku regulované veličiny — jejího signálu zpětné vazby.The object of the invention is to connect the regulator of the central part of the regulator in the function of the controlled variable, which prevents overloading of the actuating part of the controller in case of the controlled variable - its feedback signal.
Dosud obecně známý uzavřený regulační obvod sestavený z ústřední a akční části regulátoru, regulované soustavy a příslušné zpětné vazby regulované veličiny není schopný zabránit tomuto stavu. Vlivem ztráty signálu zpětné vazby dochází k přebuzení akční části regulátoru a tím i k přebuzení regulované soustavy, což ve většině případů vede k havarijnímu stavu.The hitherto well-known closed-loop control circuit consisting of the central and actuating parts of the controller, the controlled system and the associated controlled value feedback is not able to prevent this state. Due to the loss of the feedback signal, the action part of the controller is over-excited and thus the controlled system is over-excited, which in most cases leads to an emergency state.
Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru podle vynálezu a je provedeno tak, že na vstup součtového členu je připojen jednak výstup ústředního členu regulátoru a jednak přes korekční člen čidlo regulované veličiny. Výstup součtového členu je připojen přes nelineární člen na invertující vstup směšovacího zesilovače, na jehož neinvertující vstup je připojen výstup ústředního členu regulátoru a výstup směšovacího zesilovače je připojen na vstup akčního členu.These drawbacks are eliminated by the actuator of the central part of the controller according to the invention and it is realized that the output of the central controller is connected to the input of the summation element and on the other hand through the correction element the sensor of the controlled variable. The summation output is connected via a non-linear element to the inverting input of the mixing amplifier, to whose non-inverting input the output of the central controller is connected and the output of the mixing amplifier is connected to the input of the actuator.
Na přiložených výkresech je znázorněno zapojení omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru podle vynálezu. Na obr. 1 je schéma zapojení omezovače akční veličiny při aplikaci regulace otáček stejnosměrného motoru s cizím reverzovatelným buzením, které není zakresleno. Na obr. 2 je nakreslen další příklad aplikace vynálezu kde regulovanou veličinou je napětí. Na obr. 3 a 4 jsou znázorněny charakteristiky omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru za jednotlivých režimů práce.The accompanying drawings show the connection of the actuator of the central part of the controller according to the invention. Fig. 1 is a schematic diagram of an actuator for applying a speed control of a DC motor with a foreign reversible excitation not shown. Fig. 2 shows another example of the application of the invention wherein the controlled variable is voltage. Figures 3 and 4 show the characteristics of the limiter of the control variable of the central part of the controller under the individual operating modes.
Na prvním vstupu ústředního členu 8 regulátoru spojeného s výstupem čidla 7 regulované veličiny v tomto případě tvořeného tachodynamem, je signál regulované veličiny x(. a na jeho· druhém vstúpu je signál nařizovací veličiny xa. Výstup ústředního členu 8, na kterém je signál yR akční veličiny, je spojen jednak s neinvertujícím vstupem 1—1 směšovacího zesilovače 1 a jednak se vstupem součtového členu 2. Čidlo 7 regulované veličiny, spojené mechanikou 67 s motorem 6 je připojen na vstup korekčního členu 4 jehož výstup je spojen se vstupem součtového členu 2. Výstup součtového členu 2 s výstupním signálem + yi je spojen se vstupem nelineárního členu 3 s kladným pásmem necitlivosti a, na jehož výstupu je signál yz, zavedený na invertující vstup i—2 směšovacího zesilovače 1.At the first input of the central member 8 of the controller connected to the output of the sensor 7 of the controlled variable in this case formed by the tachodynamic, there is a signal of the controlled variable x ( and its second input is a signal of the variable x a . R of the actuating variable, it is connected both to the non-inverting input 1 - 1 of the mixing amplifier 1 and second to the input of the summation member 2. The sensor 7 of the controlled variable connected by the mechanism 67 to the motor 6 2. The output of the summation element 2 with the output signal + yi is connected to the input of the non-linear element 3 with a positive dead band a, at the output of which the signal yz is applied to the inverting input i-2 of the mixing amplifier 1.
Na výstupu korekčního členu 4 je korigovaný signál — xe (1—aj. Na výstupu směšovacího zesilovače 1, který je spojen se vstupem akčního členu 5 je celkový výstupní signál omezovače yR0. Akční člen 5 sestává z generátoru, impulsů 5—1 a tyristoi’ového silového agregátu 5—2 a jeho výstup je spojen s motorem 8. Na obr. 2 je znázorněno příkladné provedení omezovače akční veličiny podle vynálezu kdy regulovanou veličinou je napětí. Regulovaná veličina je tedy označena jako Uxe, je přivedena do korekčního členu 4, tvořeného- proměnným odporníkem 4—1.At the output of the correction element 4 is the corrected signal - x e (1 - aj.) At the output of the mixing amplifier 1, which is connected to the input of the actuator 5, is the total output signal of the restrictor y R0 . The output of the thyristor power unit 5-2 is connected to the motor 8. Fig. 2 shows an exemplary embodiment of an actuator according to the invention, where the regulated value is voltage, the regulated value being designated as U xe , is fed to the correction term. 4, consisting of a variable resistor 4-1.
Součtový člen 2 je tvořen vstupním odporníkem 2—1, zapojeným na vstup operačního zesilovače 2—4 se zpětnovazebným odporníkem 2—3. Na vstupní odporník 2—1 je přiveden signál akční veličiny v tomto případě označený UyR. Nelineární člen 3 je tvořen operačním zesilovačem 1—4, zpětnovazebním odporníkem 1—3 a prvním vstupním odporníkem 1—11 spojeným s neinvertujícím vstupem 1—1 a druhým vstupním odporníkem 1—12 spojeným s invertujícím vstupem 1—2. Výstupní signál z omezovače je -o-značen v tomto případě UyR0. Na- obr. 3 je charakteristika omezovače akční veličiny dle zapojení z obr. 1 v případě vyřazení součtového Členu 2 a na obr. 4 se zařazeným součtovým členem 2 při čemž n-a svislé osy je vždy vynesen celkový výstupní signál omezovače yRo a na vodorovné osy je vynese-n signál akční veličiny yR.The summation member 2 is formed by an input resistor 2-1 connected to the input of an operational amplifier 2-4 with a feedback resistor 2-3. An input variable signal, in this case, designated U yR, is applied to the input resistor 2-1. The non-linear member 3 is comprised of an operational amplifier 1-4, a feedback resistor 1-3 and a first input resistor 1-11 connected to a non-inverting input 1-1 and a second input resistor 1-12 connected to an inverting input 1-2. The output signal from the limiter is -o-labeled in this case UyR0 . Na- FIG. 3 is a characteristic variable limiter action by engagement of Fig. 1 in case of a failure of the adder 2 and FIG. 4, the assigned adder 2 wherein on the vertical axis is plotted the overall always limiter output signal y R on the horizontal axis OA the signal of the action variable y R is plotted.
Pro vysvětlení funkce zapojení omezovače akční veličiny ústřední části regulátoru podle vynálezu budeme nejprve předpokládat vyloučení součtového členu 2 a nelineárního- členu 3 ze zapojení na obr. 1. Potom Isignál yR akční veličiny ústředního členu 8 regulátoru je totožný s výstupním signálem yz nelineárního členu 3, Na invertující i neinvertující vstup 1—2 i 1—1 směšovacího zesilovače 1 je tedy přiveden tentýž signál yR. Výsledkem je nulový signál yR0 na výstupu téhož zesilovače 1. Je-li nelineární člen zapojen přičemž součtový člen je stále ještě vyřazen, je na invertující vstup 1—2 směšovacího zesilovače 1 zaveden signál zmenšený právě o pásmo necitlivosti a nelineárního- členu 3. Celková charatekristlka směšovacího zesilovače 1 je znázorněna čarchovanou přímkou procházející bodem CL· Invertující vstup 1—2 má charakteristiku znázorněnu čárkovanou přímkou pod záporným úhlem, avšak procházející bodem A, který je proti bodu O posunut o pásmo necitlivosti a. Složením charakteristik invertujícího a neinvertujícího vstupu 1—1 a 1—2 směšovacího zesilovače 1 charakteristiku celkovou znázorněnou plnou čaro-u a zavedením signálu yR = = 1 (odpovídá úsečce O—Bj je signál yR0 nejvýše roven pásmu necitlivosti a, tj. úsečce B—C. V tomto případě se v ustáleném stavu bude motor 6 obr. 1 otáčet úhlovou rychlostí danou redukovanou hodnotou výstupního signálu yR0 směšovacího zesilovače 1.To explain the function of the circuit limiter manipulated variable central part of the regulator according to the invention will first assume the exclusion of the adder 2 and nelineárního- member 3 of the diagram of Fig. 1. Thereafter Isignál y R manipulated variable of the controller of the central member 8 is identical with the output signal y from the nonlinear element 3 Thus, the same signal y R is applied to both the inverting and non-inverting inputs 1-2 of the mixing amplifier 1. The result is a zero signal y R0 at the output of the same amplifier 1. If a non-linear member is connected while the summation member is still disabled, a signal reduced by the dead band and non-linear member 3 is applied to the inverting input 1-2 of the mixing amplifier. The inverting input 1-2 has the characteristic shown by a dashed line at a negative angle, but passing through point A, which is offset by the dead zone a against the O point. 1 and 1-2 of the mixing amplifier 1, the characteristic is represented by a solid line and by the introduction of the signal y R = 1 (corresponding to the line O-Bj the signal y R0 is at most equal to the dead band a, i.e. the line B-C). at steady state, the motor 6 of Fig. 1 will rotate the angular rye by the reduced value of the output signal y R0 of the mixing amplifier 1.
Snížená úhlová rychlost je volitelná a daná šíří pásm'a necitlivosti a nelineárního členu 3. K dosažení plné úhlové rychlosti je nutné zařadit před nelineární člen 3 sou.218115The reduced angular velocity is selectable and given by the dead band and dead zone and the nonlinear member 3. To achieve full angular velocity, the non-linear member 3 must be inserted before the 21115.
Čtový Člen 2 (obr. 1), který v soustavě omezovače omezí vliv akční veličiny yR, což se dosáhne zavedením signálu regulované veličiny xe prostřednictvím korekčního členu 4 na vstup součtového členu 2. K tomu, aby motor 8 vůbec dosáhl jmenovité úhlové rychlosti, je nutné, aby se na invertující vstup 1-2 směšovacího zesilovače 1 přivedl snižující se signál y2 a to ve funkci regulavané veličiny xe. Je zřejmé, že pásmo necitlivosti a dané úsečkou O-A se musí zvětšit na úsečku O-B, což odpovídá plnému signálu akční veličiny yR = 1.A readout member 2 (Fig. 1) that limits the influence of the action variable y R in the limiter assembly, which is achieved by introducing a control variable x e signal through the correction term 4 to the summation member 2 input. , it is necessary for the inverting input 1-2 of the mixing amplifier 1 to be supplied with a decreasing signal y2 in the function of the controlled variable x e . Obviously, the dead band a given by the abscissa OA must be increased to the abscissa OB, which corresponds to the full signal of the action variable y R = 1.
Za těchto okolností je nutné zavést nad vstup součtového členu 2 (obr. 1) v okamžiku dosažení plné úhlové rychlosti signál z korekčního členu 4 o velikosti -xe (1-a). Takto dovolí omezovač rozběh regulované soustavy na jmenovitou hodnotu, neboť zmenšující se úsečka E-C (obr. 3) se během rozběhu posouvá k bodu D, s nímž se nakonec ztotožní.In these circumstances, it is necessary to introduce a signal from the correction member 4 of magnitude -x e (1-a) above the input of the summation member 2 (Fig. 1) at the moment of reaching full angular velocity. In this way, the limiter allows the controlled system to start up to its nominal value, since the decreasing line segment EC (Fig. 3) moves during start-up to point D, with which it eventually identifies.
Zabezpečující zásah omezovače při ztrátě regulované veličiny xe spočívá v nastavení omezovači charakteristiky O —- E —· C bez ohledu na velikost signálu yR0. Například je-li výstupní signál omezovače yR0 roven jedné — jmenovité parametry soustavy — úsečka B-D, pak při ztrátě regulované veličiny xe se změní výstupní signál yR0 omezovače na velikost odpovídající úsečce B-C, čímž nastane prudké zbrždění regulované soustavy s možným zásahem ochran; v popisovaném případě zareaguje nezakreslená nadproudová ochrana v kotvě motoru.The limiting action of the limiter in case of loss of the controlled variable x e consists in setting the limiting characteristic O —- E - · C regardless of the signal size y R0 . For example, if the output signal of the restrictor y R0 is equal to one - the system nominal - line segment BD, if the control variable x e is lost, the output signal y R0 of the restrictor changes to a size corresponding to line BC, thereby causing a braking of the controlled system. in the described case, the undersized overcurrent protection in the motor armature reacts.
Pracuje-li regulovaná soustava v ustáleném stavu například se signálem regulované veličiny xe = 0,5 (obr. 4), tj. se signálem korekčního členu 4 o velikosti 0,5 (1-a), pak omezovač akční veličiny může připustit nejvyšší výstupní signál yR0 pouze o velikosti odpovídající B-G. V ustáleném stavu je výstupní signál yR0 o velikosti B-F. óIf the controlled system operates in a steady state, for example, with the signal of the controlled variable x e = 0.5 (Fig. 4), ie with the signal of the correction term 4 of 0.5 (1-a), then the actuator limiter may allow the highest output signal y R0 only of the size corresponding to BG. At steady state, the output signal y R0 is of the size BF. O
Urychlení soustavy během jejího rozjezdu není stejné a lineárně klesá k nominální hodnotě jak v obr. 4 naznačeno trojúhelníkem E’ C’ D’. Zdá-li se omezovači skokově akční veličina yR větší než pásmo necitlivosti a nelineárního členu 3, potom výstupní signál yR0 omezovače může nabýti nejvýše hodnoty BC a což jest nejvýše možný základní urychlující signál za předpokladu, kdy regulovaná veličina xe je nulová. Ve zmíněném trojúhelníku je základní urychlující signál naznačen základnou E’C’= a.The acceleration of the system during its start-up is not the same and decreases linearly to the nominal value as indicated by the triangle E 'C' D 'in Fig. 4. If the limiting step action variable y R appears to be greater than the dead band and non-linear member 3, then the limiter output signal y R0 can have a maximum BC value, which is the highest possible baseline acceleration signal provided the controlled variable x e is zero. In the triangle, the basic acceleration signal is indicated by the base E'C '= a.
Rozdílu nejvyššího výstupního signálu yR0, který omezovač může připustit (úsečka B-G) a výstupního signálu v ustáleném stavu (úsečka B-FJ, odpovídá úsečka F-G, což je nejvýše možný urychlující signál a odpovídá trojúhelníku C’ D‘E‘ úsečce G’-G”. Urychlující signál lineárně klesá a je nulový při dosažení jmenovité hodnoty akční veličiny yR, což odpovídá bodu D. Omezovač v tomto bodě má snahu potlačovat známý regulační překmit soustavy.The difference of the highest output signal y R0 that the limiter can accept (line BG) and the steady-state output signal (line B-FJ, corresponds to line FG, which is the highest possible acceleration signal and corresponds to triangle C 'D'E' to line G'- The acceleration signal decreases linearly and is zero when the nominal value of the action variable y R is reached, which corresponds to point D. The limiter at this point tends to suppress the known control overshoot of the system.
Popsaná práce omezovače akční veličiny v obecné formě, aplikovaná na příkladné elektrické zapojení (obr. 2), je rovněž stejná s tím rozdílem, že regulovaná veličina xe je označena jako napětí Uxe. Na tomto obrázku je směšovací zesilovač 1 tvořen operačním zesilovačem 1-4, jehož jednotkové zesílení určuje zpětnovazební odporník 1-3 ve vztahu k výstupním odporníkům 1-11 a 1-12 neinvertujícího a invertujícího vstupu. Na vstupní odporník 1-1 je zavedeno napětí UyR akční veličiny yR v tomto obrázku nezakresleného regulátoru. Totéž napětí UyR je zavedeno na součtový člen 2 prostřednictvím vstupního odporníku 2-1, který se zpětnovazebným odporníkem 2-3 určuje zesílení operačního zesilovače 2-4 ve vztahu k vstupnímu napětí UyR. Korigované napětí Uxe regulované veličiny je upraveno proměnným odporníkem 4-1 na výraz -Uxe (1-a), kde jako pásmo necitlivosti a je využito prahového napětí ventilu 3-1. Z omezovače vychází výstupní napětí UyR0 jako vstupní signál pro akční člen 5, který v obr. 2 není zakreslen.The described operation of the actuator in general form, applied to the exemplary electrical connection (Fig. 2), is also the same, except that the regulated quantity x e is denoted as voltage U xe . In this figure, the mixing amplifier 1 is formed by an operational amplifier 1-4, whose unit gain is determined by the feedback resistor 1-3 relative to the output resistors 1-11 and 1-12 of the non-inverting and inverting input. On the input resistor 1-1, the voltage U yR of the actuator y R in the figure not shown is applied. The same voltage U yR is applied to the summation member 2 via an input resistor 2-1, which, with the feedback resistor 2-3, determines the gain of the operational amplifier 2-4 in relation to the input voltage U yR . The corrected voltage U xe of the controlled variable is adjusted by the variable resistor 4-1 to the expression -U xe (1-a), where as the dead band and the threshold voltage of the valve 3-1 is used. The output voltage U yR0 is output from the limiter as an input signal for the actuator 5, which is not shown in FIG.
Použití omezovače je obecné. Jeh.0' využití přichází v úvahu zejména u rizikových regulovaných soustav jako těžní stroje a podobně. Lze jej použít pro automatické spouštění motorů s odbočkovým odporníkem nebo pro pulsní regulaci otáček těchto motorů.The use of a limiter is general. This is particularly useful in risky controlled systems such as mining machines and the like. It can be used for automatic starting of branching resistor motors or for pulse speed control of these motors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS12779A CS218115B1 (en) | 1979-01-04 | 1979-01-04 | Connection of the actuator limiter of the central part of the controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS12779A CS218115B1 (en) | 1979-01-04 | 1979-01-04 | Connection of the actuator limiter of the central part of the controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS218115B1 true CS218115B1 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=5332857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS12779A CS218115B1 (en) | 1979-01-04 | 1979-01-04 | Connection of the actuator limiter of the central part of the controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS218115B1 (en) |
-
1979
- 1979-01-04 CS CS12779A patent/CS218115B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS218115B1 (en) | Connection of the actuator limiter of the central part of the controller | |
| JPH0270280A (en) | Control method for electric motor | |
| JP2923993B2 (en) | Motor control device | |
| JPH0445440Y2 (en) | ||
| JPH01279304A (en) | Integral proportion compensator for servo control system | |
| SU928300A1 (en) | Self-tuning control system | |
| JP2524779B2 (en) | Excitation method of synchronous generator | |
| JPS6334712B2 (en) | ||
| SU612379A1 (en) | Reversible synchronous compensator automatic regulator | |
| JPS6162102A (en) | control calculation device | |
| SU907178A1 (en) | Power shovel electric drive control system | |
| SU765962A1 (en) | Device for control of dc electric motor | |
| EP0279428A2 (en) | Electric motor control system | |
| JPS58173000A (en) | Low excitation limit method of exciter | |
| JPS627795B2 (en) | ||
| SU1473043A2 (en) | Method of controlling stabilized rectifier | |
| JPH0249259Y2 (en) | ||
| JPH0582159B2 (en) | ||
| JPH02280686A (en) | DC motor speed control device | |
| JPS58119004A (en) | bang bang control method | |
| JPS6130155B2 (en) | ||
| JPS6377379A (en) | Constant voltage controller for converter | |
| JPH0572602B2 (en) | ||
| JPH01310404A (en) | Tester | |
| JPH05143105A (en) | Automatic control device |