PL46984B1 - - Google Patents

Description

2 Opf. wy « i ii','?•¦¦, "? tentowego! POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46984 Instptut Elektrotechniki7 Warszawa, Polska KI. 21 c, 46/50 internat. G 05 f, g Elektryczny regulator o dzialaniu proporcjonalno-calkujaco-rózniczkujacym (PID) Patent trwa od dnia 7 lipca WS2 r.Przedmiotem wynalazku jest udoskonalenie obwodów dyjnajncznych elektrycznego regula¬ tora o dzialaniu proporcjonalno-calkujaco-róz- niczkujacym (regulator PID),, sluzacego do regu¬ lacji parametrów procesów przemyslowych np. takich parametrów jak temperatura, przeplyw cieczy itp.Idealizowana funkcja przenoszenia regulatora PID ma postac: 1 kr (jw) = k (1+ —— + jwTD) gdzie: kp — wzmocnienie proporcjonalne regulatora; Tj — czas calkowania (czas zdwojenia); TD — czas rózniczkowania (czas wyprzedzania).*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wyna¬ lazku jest mgr inz. Piotr Jablonski.Parametry kp, Tj TD, dobierane sa indywi¬ dualnie do kazdego obiektu regulacji. Ze wzgle¬ du na zapewnienie optymalnych warunków re¬ gulacji i latwosc obslugi musi istniec mozliwosc niezaleznej zmiany w szerokich granicach, pa¬ rametrów k Tj, Td lub kp, Tl oraz mozliwosc uzyskania stosunku — max. = = 0,3 + 0,33.Fig. 1 przedstawia dotychczas stosowana realizacje regulatora PID gdzie wlasciwosci proporcjonalne „P", calkujace „I" i rózniczku¬ jace „D" uzyskiwane sa przez objecie wzmac¬ niacza przebiegów wolnozmiennych o stosun¬ kowo duzym wzmocnieniu, dynamicznym sprzezeniem zwrotnym zbudowanym na obwo¬ dach RC i bedacym rodzajem filtru srodkowo- przepustowego. W regulatorze takim niemozli-we jest uzyskanie niezaleznosci nastaw dyna¬ micznych, gdyz zmiana Tj lub TD powoduje zawsze jednoczesna zmiane dwu pozostalych TD parametrów regulatora. Stosunku - nie mozna uzyskac wiekszego niz t)^25.Fig. 2 przedstawia zmodyfikowana postac regulatora PID wedlug wynalazku, w którym dzieki innemu rozwiazaniu ukladów dynamicz¬ nego sprzezenia zwrotnego uzyskano mozliwosc latwej i niezaleznej zmiany nastaw kp, Tj i Ll Oraz mozliwosc uzyskania dowolnie duzego, Fig. 3 przedstawia przebieg czasowy sygnalu wyjsciowego Y w odpowiedzi na wejsciowy sygnal regulacyjny e.Na wejscie zmacniacza 1 dawany jest sygnal bedacy róznica czesci sygnalu regulacyjnego ae i sygnalu dynamicznego sprzezenia zwrot¬ nego zbieranego z oparnika Rj.Sygnal wyjsciowy Y zasila obwody dynamicz¬ nego sprzezenia zwrotnego zbudowanego na elementach Rj, Cp RD, CD. W chwili poczat¬ kowej, odpowiedz Y regulatora na sygnal e jest silna, gdyz sygnal sprzezenia zwrotnego jest maly (kondensator CD jest nienaladowany i cale napiecie py odklada sie na oporniku RD).W miare ladowania kondensatora CD sygnal sprzezenia zwrotnego na oporniku Rj rosnie, co powoduje zmniejszenie sygnalu Y. Jest to dzialanie rózniczkujace regulatora. Z kolei na¬ stepuje ladowanie kondensatora Cj co zmniej¬ sza prad plynacy przez opornik R,, a tym sa¬ mym zmniejsza wielkosc sygnalu sprzezenia zwrotnego i powoduje ponowny wzrost sygnalu Y. Jest to dzialanie calkujace regulatora.Istota wynalazku polega na zastosowaniu dzielnika sygnalu regulacyjnego e i skierowanie jego czesci równej ye przez kondensatory CD, i Cj na wejscie wzmacniacza 1. Dzieki temu w chwili poczatkowej, gdy kondensatory CD i Cj sa nienaladowane sygnal na wejsciu wzmacniacza jest równy ( zwiekszenie sygnalu Y i tym samym zwieksze¬ nie dzialania rózniczkujacego regulatora. Po naladowaniu sie konsedatora CD, gdy dzialanie rózniczkujace regulatora jest zakonczone, na wzmacniacz podawany jest jedynie sygnal ae.Tak wiec sygnal ye nie wplywa na dzialanie calkujace regulatora. Przez zmiane y uzyskuje sie zmiane dzialania rózniczkujacego „D" re- TD gulatora {zmiane stosunku (bez zmiany je- Ti go dzialania „P", „I". Zmiane Tj uzyskuje sie przez jednoczesna zmiane Rj, RD,, Cj, CD, doko- nywana tak, aby stosunki i pozostawaly Rj Cj stale, co zapewnia stalosc — przy zmianie Tl PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektryczny regulator o dzialaniu propor- cjonalno-calkujaco-rózniczkujacym do regu¬ lacji procesów przemyslowych w którym wlasciwosci ,,P", „I", „D" uzyskiwane sa przez objecie wzmacniacza przebiegów wolnozmien- nych dynamicznym sprzezeniem zwrot¬ nym zbudowanym na obwodach RC i beda¬ cym rodzajem filtru srodkowo-przepustowe- go, znamienny tym, ze posiada dzielnik syg¬ nalu regulacyjnego zlozony z opornosci (R) i -przy czym odczep slizgowy opornika Tl (TD) — — jest polaczony z kondensatorem (Cj^) Tl stanowiacym elment obwodu dynamicznego sprzezenia zwrotnego dla rózniczkujacego dzialania regulatora, a dzielnik ten dzieli sygnal (e) na dwie czesci (ae i ye) z których jedna (ae) jest zawsze dawana na wejscie wzmacniacza (1), druga zas {ye) tylko w chwili dzialania rózniczkujacego regulatora, gdy kondensatory (CD i Cj) dynamicznego sprzezenia zwrotnego, dajacego dzialanie rózniczkujaco-calkujace regulatora sa nie¬ naladowane (Fig. 2).
2. 2. Elektryczny regulator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dla zmiany dzialania calkujacego posiada elementy do jednoczes¬ nego nastawiania oporników (Rj i RD) oraz kondensatorów (Cj i CD) wchodzacych w sklad dynamicznego sprzezenia zwrotnego i polaczonych ze soba mechanicznie parami (KD) (Cn) tak, ze stosunki — — oraz — - pozostaja RI Ci zawsze stale, natomiast do zmiany dzialania rózniczkujacego posiada regulacje niezalezna od nastawienia dzialania calkujacego, a do¬ konywana przez nastawienie odczepu slizgo- (TD) wego opornika - (Fig. 2). TI Instytut ElektrotechnikiDo opisu patentowego nr 499(84 F P^ Figi ^/y 3. WDA. 929 1G.4.6
3. 3. 100 E5 PL