PL100384B1 - Sposob samoczynnej zmiany nastaw dynamicznych regulatorow analogowych i urzadzenie do samoczynnej zmiany nastaw dynamicznych regulatorow analogowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób samoczyn¬ nej programowej zmiany nastaw dynamicznych elektrycznych regulatorów analogowych o struktu¬ rze równoleglej i charakterystyce P, PI, PD lub PID, oraz urzadzenie do samoczynnej zmiany na¬ staw dynamicznych elektrycznych regulatorów ana¬ logowych.

Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku sa prze¬ znaczone do stosowania w ukladach automatycznej regulacji tych obiektów, których wlasnosci dyna¬ miczne zmieniaja sie w czasie procesu technolo¬ gicznego, co pociaga za soba koniecznosc zmian nastaw dynamicznych elektrycznych regulatorów analogowych, gdyz dobrane nastawy dynamiczne regulatorów dla jednego stanu obiektu nie zapew¬ niaja odpowiedniej jakosci regulacji przy innym stanie tego obiektu.

Oprócz recznej /przez obsluge/ badz programo¬ wej ciaglej lub skokowej zmiany tych nastaw, znany jest równiez sposób ciaglej automatycznej zmiany tych nastaw, który polega na uzaleznieniu sygnalów w poszczególnych torach regulatora od sygnalu identyfikacji stanu obiektu regulacji, przy czym uzaleznianie to polega na mnozeniu przez siebie tych sygnalów i odpowiednim ksztaltowaniu uzyskanego iloczynu. W tym celu uklady takie wyposaza sie w zewnetrzne elektroniczne urzadze¬ nie, zawierajace miedzy innymi czlony mnozace i czlony nieliniowe, które znacznie komplikuja budowe tych ukladów oraz podnosza ich koszty wykonania i eksploatacji.

Celem wynalazku jest opracowanie prostego spo¬ sobu i urzadzenia do programowej zmiany nastaw dynamicznych regulatorów analogowych bez ko¬ niecznosci stosowania zlozonych zewnetrznych urza¬ dzen jak tez niepewnych ruchowo elementów elek¬ tromechanicznych.

Wymagania te spelnia sposób wedlug wynalazku polegajacy na tym, ze sygnal co najmniej jednego z równoleglych torów regulatora przetwarza sie poprzez kluczowanie na ciag impulsów prosto¬ katnych o stalej czestotliwosci, przy czym wspól¬ czynnik wypelnienia impulsów tego ciagu uzalez¬ nia sie od sygnalu identyfikacji stanu obiektu re¬ gulowanego wedlug przyblizonej charakterystyki dynamicznej tego obiektu.

Charakterystyke te, najkorzystniej w ksztalcie trzyodcinkowej linii lamanej, zadaje sie w ukla¬ dzie ksztaltowania charakterystyk w ten sposób, ze elementami regulacyjnymi ustawia sie nachy¬ lenie srodkowego odcinka charakterystyki i mini¬ malny poziom jednego z dwóch jej skrajnych od¬ cinków, które sa równolegle do osi odcietych.

Urzadzenie do samoczynnej zmiany nastaw dy¬ namicznych regulatorów analogowych o strukturze równoleglej i charakterystyce P. PI, PD lub PID co najmniej w jednym torze regulatora zawiera podzespól kluczowania, który jest wlaczony równo¬ legle do zródla sygnalu danego toru regulatora. 100 3843 100 384 4 Podzespól kluczowania, najkorzystniej w postaci tranzystora jest sterowany sygnalem wyjsciowym zespolu ksztaltowania charakterystyki, który skla¬ da sie z generatora napiecia o przebiegu trójkat- Bypir zródla¦¦* napiacia stalego, diodowego ogra- f nicznika sygnalu identyfikacji stanu obiektu re¬ gulowanego, oraz z komparatora, przy czym pyjicia^ generatora •napiecia i ogranicznika diodo- jwego sa polaczone jz oddzielnymi wejsciami kom- jpar^lóta, irtórego^ wyjscie jest polaczone z elektro- 10 da sterujaca praca zespolu kluczowania.

Zarówno sposób jak i urzadzenie wedlug wyna¬ lazku umozliwiaja samoczynna korekcje nastaw dynamicznych regulatorów analogowych przy zmia¬ nach stanu obiektu regulowanego przy uzyciu pro- 15 stych srodków technicznych i bez koniecznosci sto¬ sowania skomplikowanych urzadzen elektromecha¬ nicznych badz zlozonych i drogich ukladów mno: zacyeh czy ukladów nieliniowych.

Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku zostana 20 blizej objasnione na przykladzie wykonania przed¬ stawionym na rysunkach. Uklad blokowy regula¬ tora wraz z urzadzeniem do zmiany jego nastaw dynamicznych przedstawia fig. 1. Na fig. 2 podany jest schemat zespolu ksztaltowania przyblizonej _ charakterystyki, której przykladowe przebiegi sa uwidocznione na fig. 3 14.

W ukladzie regulacji* którego uklad blokowy przedstawia fig. 1, w kazdym z torów regulatora: proporcjonalnym 1, calkujacym 2 i rózniczkujacym 3 jest wlaczony jeden podzespól kluczowania 4, którego wejscie sterujace jest polaczone z wyjsciem zespolu 5 ksztaltowania charakterystyki dla dane¬ go toru regulacji. Do wszystkich zespolów 5 ksztal¬ towania charakterystyki jest doprowadzony sygnal „ z identyfikacji stanu obiektu regulowanego. Sygnal e uchybu regulacji jest doprowadzony do wejscia toru proporcjonalnego 1, natomiast sygnaly wyjscio¬ we wszystkich torów 1, 2, 3 regulatora sa dopro¬ wadzone do wyjsc sumatora 6. Na wyjsciu suma- 40 tora 6 uzyskuje sie sygnal u sterujacy obiektem regulacji.

Zespoly 5 ksztaltowania charakterystyki sa iden¬ tyczne dla wszystkich torów regulatora. Schemat takiego zespolu 5 jest przedstawiony na fig. 2. Ze- 45 spól 5 zawiera komparator 7, którego jedno wejs¬ cie jest polaczone z wyjsciem generatora 8 napie¬ cia o przebiegu trójkatnym, oraz poprzez poten¬ cjometr PI, ze zródlem pomocniczego napiecia sta- s lego E. Drugie wejscie komparatora 7 jest poprzez potencjometr P3 polaczone z wyjsciem ogranicz¬ nika 9f. którego wejscia, poprzez przelacznik PR sa polaczone ze zródlem sygnalu z identyfikacji stanu obiektu regulowanego i poprzez potencjo¬ metr P2 ze zródlem pomocniczego napiecia stale¬ go E. Wyjscie komparatora 7 jest polaczone z wejs¬ ciem sterujacym podzespolu kluczowania 4.

Zadawanie charakterystyk, których przyklady sa przedstawione na fig. 3 i 4 dokonuje sie elementa¬ mi regulacyjnymi zespolu 5 ksztaltowania charak¬ terystyk, *° Przy pomocy potencjometru PI ustawia sie mi¬ nimalny b.min poziom jednego ze skrajnych od¬ cinków charakterystyki, zas potencjometrem P2 ustawia sie dlugosc a potencjometrem P3 na¬ chylenie srodkowej, aktywnej strefy A tej charak¬ terystyki. Kierunek nachylenia tej strefy A wy¬ biera sie przy pomocy przelacznika PR.

Od przebiegu dobranej charakterystyki dla da¬ nego toru regulatora i wielkosci sygnalu z iden¬ tyfikacji stanu obiektu zalezy czas trwania perio¬ dycznych impulsów sterujacych podzespolem 4 klu¬ czowania danego toru regulatora. W rezultacie uzysuje sie dostrojenie ukladu regulacji do aktu¬ alnych warunków dynamicznych regulowanego obiektu.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób samoczynnej zmiany nastaw dyna¬ micznych elektrycznych regulatorów analogowych o strukturze równoleglej i charakterystyce P, PI, PD lub PID, polegajacy na uzaleznianiu sygna¬ lów poszczególnych torów regulatora od sygnalu identyfikacji stanu obiektu regulowanego, znamien¬ ny tym, ze sygnal co najmniej jednego z równo¬ leglych torów regulatora przetwarza sie poprzez kluczowanie na ciag impulsów prostokatnych o sta¬ lej czestotliwosci, przy czym wspólczynnik wypel¬ nienia impulsów tego ciagu uzaleznia sie od syg¬ nalu (z) identyfikacji stanu obiektu regulowanego wedlug przyblizonej charakterystyki dynamicznej tego obiektu.

2. Sposób wedlug zastrz. i, znamienny tym', ze przyblizona charakterystyke dynamiczna obiektu, najkorzystniej w ksztalcie trzyodcinkowej linii la¬ manej, zadaje sie elementami regulacyjnymi (PI, P2, P3, PR) w zespole (5) ksztaltowania charak¬ terystyk, którymi niezaleznie ustawia sie nachy¬ lenie srodkowego odcinka i minimalny (bjnin) poziom jednego z dwóch, równoleglych do osi od¬ cietych, odcinków skrajnych tej charakterystyki.

3. Urzadzenie do samoczynnej zmiany nastaw dynamicznych elektrycznych analogowych regula¬ torów o strukturze równoleglej i charakterystyce P, PI, PD lub PID, znamienne tym, ze równolegle do zródla sygnalu co najmniej jednego toru (1, 2, 3) regulatora ma wlaczony podzespól (4) kluczo¬ wania i sterujacy tym podzespolem zespól (5) ksztaltowania przyblizonej charakterystyki dyna¬ micznej obiektu regulowanego.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze zespól (5) ksztaltowania przyblizonej charakte¬ rystyki obiektu regulowanego sklada sie z gene¬ ratora (8) napiecia o przebiegu trójkatnym i sta¬ lej czestotliwosci, zródla (E) napiecia stalego, ogra¬ nicznika (9) diodowego sygnalu identyfikacji startu obiektu> oraz z komparatora (7), przy czym wyjscia generatora (8) napiecia i ogranicznika (9) diodo¬ wego sa polaczone z oddzielnymi wejsciami kom¬ paratora (7)^ którego wyjscie jest polaczone z elek¬ troda sterujaca praca podzespolu (4) kluczowania,100 384 a=Mz) ^lrtrlH^Pf^ dt l b=f2(z) 5 i c=f3(z) T—J Fig.1 Fig.2100 384 'mm zmax Fig.3 b1 1.0 bmin" 0 i ^^felz) .. A m 1. 0 zmax Fig.4 Bltk 1925/78 r. 110 egz. A4 Cena 45 zl