Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.V.1969(P133 907) 25.IV.1972 65345 KI. 42rUi/42 MKP G05b 11/42 c ,r7f¥uMTA -rUg^u Poienteweo TBimB^lzeczypospolilB] Luce..Twórca wynalazku: Andrzej Bogucki Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa (Polska) Uklad regulatora proporcjonalno-calkujacego o modulowanej szerokosci impulsu Przedmiotem wynalazku jest regulator proporcjo- nalno-calkujacy o modulowanej szerokosci impulsu.Znane sa uklady regulatorów impulsowych o mo¬ dulowanej szerokosci impulsu, istnieje tez od daw¬ na szereg rozwiazan mechanicznych o charaktery¬ styce proporcjonalnej to znaczy takich, w których korekcja wypelnienia okresu impulsowania jest proporcjonalna do wartosci uchybu.Typowym przedstawicielem tej grupy regulato¬ rów jest regulator impulsowy z ruchomym kabla- kiem uksztaltowanym ukosnie, w którym czas za¬ mkniecia styku wyjsciowego jest proporcjonalny do wychylenia wskazówki galwanometru. W zakresie rozwiazan elektronicznych, obok regulatorów o cha¬ rakterystyce proporcjonalnej rozpowszechnione sa regulatory proporcjonalno rózniczkujace, oparte na zasadzie objecia regulatora dwu lub trój-polozenio- wego inercyjnym sprzezeniem zwrotnym. Szczegól¬ nym przypadkiem tego typu regulatorów sa regu¬ latory krokowe, przeznaczone do wspólpracy z sil¬ nikami wykonawczymi czlonów nastawczych o dzia¬ laniu ciaglym. Krokowy silnik wykonawczy o sta¬ lej predkosci obrotowej stanowi element calkujacy, dzieki czemu regulator krokowy rozpatrywany lacznie z silnikiem wykonawczym ma cechy regu¬ latora proporcjonalno-calkujacego.Znane sa równiez uklady regulatorów proporcjo- nalno-calkujacych o wyjsciu wyposazonym w im- pulsator, a to ze wzgledu na sposób formowania dzialania calkujacego. Formowania dzialania calku- 20 25 jacego dokonuje sie tu w zakresie sygnalu ciaglego przez doprowadzenie do wzmacniacza operacyjnego dodatniego, inercyjnego sprzezenia zwrotnego w sposób charakterystyczny dla regulatorów ciaglych.Regulatory ciagle o wyjsciu wyposazonym w im- pulsator stanowia ze wzgledu na funkcjonalne roz¬ dzielenie regulatora od impulsatora rozwiazania drogie, skomplikowane konstrukcyjnie i cechuja sie interakcja nastaw regulatorów.Ponadto jak wszystkie regulatory ciagle wyma¬ gaja one stosowania na wejsciu dodatkowego regu¬ latora organu porównawczego o charakterystyce liniowej.Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyz¬ szych wad i niedogodnosci poprzez strukturalne powiazanie regulatora z impulsatorem w oparciu o metody i elementy konstrukcyjne wlasciwe tech¬ nice telemetrycznej. W wyniku uzyskuje sie regu¬ lator proporcjonalno-calkujacy o modulowanej sze¬ rokosci impulsu i strukturze równoleglej.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku dzie¬ ki temu, ze w ukladzie regulatora proporcjonalno- -calkujacego o modulowanej szerokosci impulsu, do wyjscia generatora pilozebnego przylaczone jest szeregowo wyjscie z elementu calkujacego, przy czym wyjscie zespolu powstalego z szeregowego polaczenia generatora i elementu calkujacego jest przylaczone jednostronnie do elementu porównaw¬ czego, przy czym wejscie elementu calkujacego jest przylaczone do zródla sygnalu stalowartosciowego 653453 65345 4 za posrednictwem przekazników sterowanych przez elementy logiczne sterowane z kolei przez elementy porównawcze.Uklad regulatora proporcjonalno-calkujacego we¬ dlug wynalazku odznacza sie prostota i tanioscia czlonu nastawczego o liniowej charakterystyce i posiada jednoczesnie quasi ciagly charakter regu¬ lacji. Regulator nie zawiera wzmacniacza operacyj¬ nego i nie ma interakcji nastaw. Regulator nie za¬ wiera równiez elementu porównawczego o charak¬ terystyce liniowej, który jest zastapiony znacznie prostszymi elementami porównawczymi dwustano¬ wymi.Regulator proporcjonalno-calkujacy o modulowa¬ nej szerokosci impulsu moze znalezc zastosowanie niemal we wszystkich przypadkach, w których ste¬ rowanie obiektu odbywa sie za pomoca czlonu na¬ stawczego dwustawnego, wprowadzajac znaczna poprawe jakosci regulacji w stosunku do regulacji dwupolozeniowej.Odmiana regulatora proporcjonalno-calkujacego wedlug wynalazku jest regulator proporcjonalno- -ealkujaco-proporcjonalny. Zmienna struktura re¬ gulatora proporcjonalno-calkujaco-proporcjonalnego umozliwia wykorzystanie jako elementu calkujace¬ go prostych urzadzen jak kondensator lub ogniwo elektrochemiczne, podczas gdy w regulatorze pro- porcjonalno-calkujacym zachodzi koniecznosc gal¬ wanicznego oddzielenia zródla sygnalu stalowarto- sciowego od generatora przebiegu pilozebnego co wymaga zastosowania odpowiedniego urzadzenia calkujacego jak na przyklad transfluksora, który jest urzadzeniem kosztownym i o skomplikowanej budowie.Regulator proporcjonalno-calkujaco-proporcjonal- ny zachowuje zasadnicza zalete regulatora propor¬ cjonalno-calkujacego, która jest likwidacja uchybu statycznego, jednak jej dokladnosc jest w wiek¬ szym stopniu uzalezniona od wartosci nastaw re¬ gulatora niz w regulatorze proporcjonalno-calkuja- cym.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy ukladu regulatora- -proporcjonalno-calkujacego, a fig. 2-schemat blo¬ kowy ukladu regulatora proporcjonalno-calkujaco- -proporcj onalnego., Regulator sklada sie z trzech dwustanowych ele¬ mentów porównawczych OPj, OP2 i OP3 generatora przebiegu pilozebnego GPP, zadajnika wartosci za¬ danej ZWZ, zadajnika punktu pracy ZPP, trzech przerzutników bistabilnych PB1? PB2 i PB3, kasow¬ nika K trzech przekazników Plf P2 i P3, dwóch czlonów negacji Na i N2, dwóch czlonów koniunkcji Kj i K2, wezla sumujacego WS, zródla sygnalu sta- lowartosciowego ZSS oraz elementu calkujacego EC w odmianie proporcjonalno-calkujaco-proporcjonal- nej zastosowano dodatkowo czlon dyzjunkcji Dj i przekaznik P4.Generator przebiegu pilozebnego GPP jest wypo¬ sazony w regulacje stromosci przebiegu pilozebne¬ go, sluzaca do wprowadzania nastawy proporcjo¬ nalnej regulatora.Zródlo sygnalu stalowartosciowego ZSS jest wy¬ posazone w regulacje natezenia sygnalu, sluzaca do wprowadzania nastawy calkujacej regulatora.Sygnal pomiarowy XR z przetwornika wielkosci regulowanej PWR jest porównywany w elemencie porównawczym OP2 z sygnalem XPP generatora przebiegu pilozebnego GPP. Sygnal XPP moze byc przesuwany o wartosc stala nastawiana na zadaj- niku ZPP, sluzacym do nastawiania punktu pracy regulatora.Sygnal X^z wezla sumujacego WS bedacy suma sygnalów XPP i Xc, jest porównywany w elemen¬ cie porównawczym OPi z sygnalem Xz zródla war¬ tosci zadanej ZWZ.Sygnal XPP jest porównywany w elemencie po¬ równawczym OP3 z sygnalem Xz.Chwile zrównania odpowiednich sygnalów sa ustalane za pomoca przerzutników bistabilnych P3t, PB2 i PB3. Przerzutnik bistabilny PBj steruje, za posrednictwem przekaznika Pi, czlonem nastaw- czym dwustawnym CzN.Przerzutniki bistabilne PB2 i PB3 steruja bezpo¬ srednio i za posrednictwem czlonów negacji Na i N2 czlonami koniunkcji Kj i K2, które z kolei steruja przekaznikami P2 i P3. Przekazniki rozrza¬ dzaja obwodami formowania sygnalu Xc, bedacego miara calki z uchybu regulacji.Przerzutniki bistabilne PB^ PB2 i PB3 sa sprowa¬ dzane do stanu poczatkowego za pomoca kasowni¬ ka K dzialajacego synchronicznie z generatorem przebiegu pilozebnego GPP i podajacego impuls ka¬ sujacy w chwilach odpowiadajacych koncowi okre¬ su przebiegu pilozebnego XPP. W odmianie propor- cjonalno-calkujaco-proporcjonalnej czlonu w ko¬ niunkcji Kj i K2 steruja za posrednictwem czlonu dyzjunkcji Dj przekaznikiem P4 dokonujacym prze¬ laczen elementu calkujacego EC. PL