CS271992B1 - Zapojeni reléově-proporcionálniho integračního regulátoru - Google Patents

Abstract

Týká ae regulátoru e reléovou propor- ' cionálni a integrační větvi. Zapojeni přechází do pracovního stavu při rozdílu signálu skutečné hodnoty a zadané hodnoty. Když je signál regulační odchylky menši než je pásmo necitlivosti reléové složky, zpracovává se signál v proporcionální a v integrační větvi. Když je signál regulační ’ odchylky větší než Je pásmo necitlivosti reléové větve jsou v činnosti všechny tři větve a převládá činnost reléového regulátoru. Když se dosáhne shody skutečné hodnoty a žádané hodnoty, potom je signál na výstupu reléové větve a proporcionální větve nuloyý . a signál na výstupu integrační větve je konstantní. Využije se v regulační technice.

Description

Vynález se týká zapojení reléově-proporcionálního integračního regulátoru, kde reléová složka má páamo necitlivosti, v němž pracuje proporcionálně integrační eložka regulátoru.

V regulačních obvodech analogových i diskrétních veličin se vyžaduje dosaženi časově optimálních vlastností ragulace. 3e to zkracování doby regulace na minimum, při záchov váni požadované kvality regulačního pochodu. K tomuto účelu se používají reléové regulátory, které v případě, že nemají pásmo necitlivosti, způsobují často vlastní oscilace celého regulačního obvodu. Aby se zabránilo oscilacím regulačního obvodu používají se reléové regulátory s pásmem necitlivosti. Tyto regulátory sice nezpůsobuji vlastní oscilace regulačního obvodu, ale mají za náaledek nízkou přesnost regulace a necitlivost regulačního obvodu na změny řídicí vstupní veličiny. Tyto nevýhodné vlastnosti reléového regulátoru s pásmem necitlivosti jsou hlavní překážkou k jeho širšímu využiti. Proto ee v praxi používají lineární regulátory proporcionální, integrační nebo proporcionálně-integrační, které jsou vlastně paralelní kombinací proporcionálního a integračního regulátoru. Tyto regulátory ei v porovnáni s reléovými regulátory sice zachovávají citlivost i při velmi , malých velikostech zadané vstupní hodnoty, avšak jsou pomalejší než reléové regulátory.

Tyto nedostatky odstraňuje zapojení reléově-proporcionálního integračního regulátoru t podle vynálezu, u kterého je řídicí výstup zadávacího členu spojen se vstupem zadané hodnoty rozdílového členu. Vstup skutečné hodnoty rozdílového členu je spojen e výstupem měřicího členu. Vstup měřicího členu je spojen s výstupem zapojeni. Akční výstup zapojeni Je spojen s výstupem akčního členu. Vstup akčního členu Je. spojen s výstupem součtového členu. Třetí vstup součtového členu je spojen s výstupem integračního regulátoru. Podstata vynálezu spočívá v tom, že spouštěcí výstup zadávacího členu je spojen se vstupem blokovacího obvodu. Výstup blokovacího obvodu Je spojen se spouštěcím vstupem integračního regulátoru. Odchylkový vstup integračního regulátoru je spojen s výstupem rozdílového čle- i nu, se vstupem proporcionálního regulátoru a se vstupem reléového regulátoru. Výstup reléového regulátoru je spojen s prvním vstupem součtového členu. Druhý vstup součtového členu je spojen s výstupem proporcionálního regulátoru. '

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že příznivě ovlivňuje dynamické vlastnosti celého regulačního obvodu. Zkracuje dobu regulace, zmenšuje hodnotu přeregulování a zmenšuje počet přeregulování při zachováni přesnosti regulace.

/ porovnání s reléovým regulátorem a páemem necitlivosti zvyšuje podstathě přesnost regulace regulačního obvodu. Zvyšuje necitlivost regulátoru při změnách zadané vstupní hodnoty. Regulátor odstraňuje nedostatky známých reléových regulátorů a proporcionálně integračních regulátorů a zachovává si jejich předností pro celý rozsah velikostí zadaných vstupních hodnot.

Zapojení regulátoru podle vynálezu je znázorněno v blokovém schématu na připojeném výkrese.

Reléový regulátor £ Je vytvořen z komparátorů. Má pásmo necitlivosti na svém vstupu 11. Když hodnota na vstupu 11 reléového regulátoru 1 překročí nastavenou hranici pásma necitlivosti, potom buds hodnota na výatupu 12 reléového/regulátoru 1 maximální. Znaménko 11 reléového regulátoru odpovídá znaménku na jeho výstupu 12.

Zadávací člen £ js číslicový počítač s číslicově analogovým převodníkem. Řídicí výstup 61 zadávacího členu 6 Je spojen se vstupem 71 zadané hodnoty rozdílového členu 7. Rozdílový člen £ je vytvořen dvouvetupovým operačním zeailOvačem s Jednotkovým zesílením. Spouštěcí výetup 62 zadávacího členu 6 je spojen ee vetupem 81 blokovacího obvodu 8. Blokovací obvod 8 je transistor řízený polem. Výstup 82 blokovacího obvodu 8 js spojen se spouštěcím vstupem 32 integračního regulátoru 3. Výstup 73 rozdílového členu 7 Je spojén se vetupem 11 reléového regulátoru ®^θ vstupem 21 proporcionálního regulátoru 2

CS 271 992 Bl ₂ a s gdchylkovým vstupem 31 integračního regulátoru 3. Reléový regulátor 1 je vytvořen z komparátorů s pásmem necitlivosti. Výstup 12 reléového regulátoru 2 je spojen s prv- , ním vstupem 41 součtového členu 4. Proporcionální regulátor 2 je vytvořen z operačního zesilovače, se zesílením konečné hodnoty. Výstup 22 proporcionálního regulátoru 2 je spojen se druhým vstupem 42 součtového členu 4. Integrační regulátor 2 je vytvořen z operačního zesilovače zapojeného jako integrátor. Výstup 33 integračního regulátoru 3 je spojen se třetím vstupem 43 součtového členu 4. Výstup 44 součtového členu 4 je spojen se vstupem 51 akčního členu 5. Výstup 52 akčního členu 2 je spojen s akčním výstupem zapojení. Měřici vstup zapojení je spojen se vstupem 91 měřicího členu 9. Měřicí člen 9 je elektrické nebo elektromechanické zařízení, například tachodynamo. Výstup 92 měřicího členu 9 je spojen ee vstupem 72 skutečné hodnoty rozdílového členu 7. Zapojeni pracuje ve stavu čekání a v pracovním stavu. Ve stavu čekáni je nulová hodnota na řídicím výstupu 61 zadávacího členu 6, na jeho spouštěcím výstupu 62, i na výstupu 73 rozdílového členu 7. Nulová'hodnota je i na výstupu 12 reléového regulátoru JL« ^na výstupu 22 proporcionálního regulátoru 2 a na výstupu 33 integračního, regulátoru 3, kde se zajišťuje signálem z výstupu 82 blokovacího obvodu J3. Nulová hodnota je i na výstupu 44 součtového členu 4, na výstupu 52 akčního členu 5 i na výstupu 92 měřicího čísnu 9. Regulátor je ve stavu čekáni. Signál k přechodu do pracovního stavu vychází ze spouštěcího výstupu 62 zadávacího členu 6, který přechází na vstup 81 blokovacího obvodu 2· Blokovací obvod El odblokuje integrační regulátor 2 signálem, který přichází na jeho spouštěcí výstup 32. Současně zadávací člen 2 vysílá ze svého řídicího výstupu 61' zadanou hodnotu a to buS skokově, nebo plynule na vstup 71 zadané hodnoty rozdílového členu 2» Na výstupu 73 rozdílového členu 2 je signál regulační odchylky, který přichází na vstup 11 reléového regulátoru _1< ^na vstup 21 proporcionálního regulátoru 2 a na odchylkový vstup 31 integračního regulátoru 3. □estliže je signál regulační odchylky meněí, než je pásmo necitlivosti reléového regulátoru l_t není tento v činnosti a signál ss zpracovává v proporcionálním regulátoru 2 a v integračním regulátoru 2· Výsledný signál vystupující ze součtového členu 4 na vstup 51 akčního členu 5 je úměrný součinu signálu regulační odchylky a zesílení proporcionálního regulátoru 2 a integračního regulátoru 3.

□estliže je signál regulační odchylky větší, než je pásmo necitlivosti reléového regulátoru 2 budou v činnosti všechny tři regulátory 2< £· 3.· Převládat však bude činnost reléového regulátoru 2· ^na jehož výstupu 12 bude okamžitě maximální hodnota signálu se znaménkem stejným, jako je znaménko signálu regulační odchylky. Při čtení hodnoty signálu z výstupu 22 proporcionálního regulátoru 2 a hodnoty signálu z výstupu 33 integračního regulátoru 2 ^v součtovém členu 4, nezmění nic na hodnotě signálu z jeho výstupu 44. To proto, že reléový regulátor 2 vybudil signál na maximální úroveň danou napájecími zdroji reléového regulátoru 2» proporcionálního regulátoru 2 a integračního regulátoru 2· Při dosažení cíle regulace, to je, když se vyrovná hodnota signálu skutečné hodnoty na vstupu 72 skutečné hodnoty rozdílového členu £ s hodnotou signálu zadané hodnoty na vstupu 71 zadané hodnoty rozdílového členu 7, potom je hodnota signálu na výstupu 73 rozdílového členu 7 nulová. V tomto případě js signál nulové hodnoty také na výstupu 12 reléového regulátoru 2 ^{a na} výstupu 22 proporcionálního regulátoru 2.

Na výstupu 33 integračního regulátoru 2 J® signál konstantní hodnoty, který se nemění, pokud je signál regulační odchylky nulový.

Vynálezu se využije v regulační technice.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zapojeni reléově-proporcionálního integračního regulátoru, u kterého je řídicí výstup zadávacího členu spojen se vstupem zadané hodnoty rozdílového členu, jehož vstup skutečné hodnoty je spojen s výstupem měřicího členu, jehož vstup je spojen s výstupem zapojení, jehož akční vstup je spojen s výstupem akčního členu, jehož vstup je spojen s výstupem součtového členu, jehož třetí vstup je spojen s výstupem integračního regu3

   CS 271 992 Bl látoru, vyznačující se tím, že spouštěcí výstup (62) zadávacího členu (6) je spojen ee, vstupem (81) blokovacího obvodu (8), jehož výetup (82) je spojen se spouštěcím vstupem (32) integračního regulátoru (3), jehož odchylkový vstup (31) je spojen a výstupem (73) rozdílového členu (7), se vstupem (21) proporcionálního regulátoru (2) a ee vstupem (11) reléového regulátoru (1), jehož výstup (12) je epojen s prvním vetupsm (41) součtového členu (4), jehož druhý vstup (42) je spojen s výstupem (22) proporcionálního regulátoru (2).