PL99610B3 - Sposob regulacji wilgotnosci oraz regulator wilgotnosci - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji wilgotnosci oraz regulator wilgotnosci koncowej materialów suszonych w postaci przesuwajacej sie tasmy zapewniajacy skrócenie czasu regulacji bli¬ skie optymalnemu, co stanowi uzupelnienie roz¬ wiazania opisanego w polskim opisie patentowym nr 81401.

W sposobie regulacji wilgotnosci wedlug opisu patentowego nr 81401 okresla sie znak uchybu e i w zaleznosci od tego znaku przeksztalca sie na¬ stepujaco sygnaly uchybu: gdy znak uchybu jest dodatni e > 0, funkcja sterujaca ma charakterysty¬ ke malejaca, a jezeli znak uchybu jest ujemny €<0, funkcja sterujaca ma charakterystyke nara¬ stajaca. Natomiast przelaczanie sygnalu wyjscio¬ wego przebiega zgodnie ze znanym algorytmem sterowania niezaleznie od znaku uchybu. To zna¬ czy, ze jezeli iloczyn wartosci uchybu £ przez jego pochodna e, tj. iloczyn parametrów linii przela¬ czania przez uchyb — jest wiekszy od zera es > 0, petla sprzezenia zwrotnego jest zamknieta i regu¬ lator pracuje.

Jezeli iloczyn ten jest mniejszy od zera es < 0, petla sprzezenia zwrotnego jest otwarta i regulator nie oddzialywuje na obiektv regulowany. W tym ostatnim przypadku, gdy uchyb e ma wartosc ujemna e < 0, czas regulacji jest stosunkowo dlu¬ gi, co powoduje straty materialowe w postaci dlu¬ gich odcinków materialu zbyt mokrego lub prze¬ suszonego wychodzacego z suszarki.

Regulator wilgotnosci do stosowania sposobu re¬ gulacji opisanego w opisie patentowym nr 81401 posiada czlon okreslajacy znak uchybu i dwa czlo¬ ny nieliniowe stanowiace wzmacniacze, z których jeden realizuje wspólczynnik wzmocnienia o cha¬ rakterystyce malejacej w funkcji uchybu, a drugi o charakterystyce narastajacej w funkcji uchybu.

Czlony te sa wlaczone na przemian w tor przesy¬ lania sygnalu w zaleznosci od znaku uchybu, a mianowicie gdy znak uchybu jest dodatni zosta¬ je wlaczony wzmacniacz o charakterystyce male¬ jacej, gdy zas znak uchybu jest ujemny zostaje wlaczony wzmacniacz o charakterystyce narasta¬ jacej.

Sposób regulacji wynalazku dotyczy przypadku, gdy znak iloczynu wartosci uchybu e przez jego pochodna e, tj. znak iloczynu parametrów linii przelaczania przez wartosc uchybu jest ujemny (ee < 0) i znak uchybu jest ujemny e < 0 oraz równoczesnie uchyb poczatkowy TT (0) jest mniejszy od maksymalnego uchybu dopuszczalnego £max (e (0) znak drugiej pochodnej uchybu £, gdy znak ten jest dodatni e > 0, zamyka sie petla sprzezenia zwrot¬ nego poprzez czlon realizujacy funkcje przyspie¬ szenia. Pomiar drugiej pochodnej mozna zastapic pomiarem znaku iloczynu parametrów dodatkowej linii przelaczenia Si = Ct 8 + e przez pochodna uchybu 8 i jezeli znak ten jest dodatni ({Ct e + + e) (e > 0) realizuje sie sposób regulacji jak po- 9961099 610 dano wyzej, przy czym C± oznacza wspólczynnik wzmocnienia. Jezli znak drugiej pochodnej uchybu jest ujemny e*< 0 lub znak wspomnianego iloczy¬ nu jest ujemny ((Cj e + 9e) (s < 0) nastepuje przer¬ wanie linii sprzezenia zwrotnego i funkcja przy¬ spieszenia przestaje dzialac — uklad pracuje jak w znanym sposobie regulacji, gdy se < 0 i e < 0.

Sposób regulacji wedlug powyzszego algorytmu umozliwia skrócenie czasu regulacji do wartosci bliskich optymalnym i zapewnia sterowanie pro¬ cesem suszenia bliskie minimalnoczasowemu. W praktyce uzyskuje sie dzieki wynalazkowi krótsze odcinki materialu o niewlasciwych parametrach, tj. przesuszonych lub.zbyt mokrych. fffigulator wilgotnosci wedlug wynalazku posiada czfcrf realizujacy funkcje przyspieszenia wlaczany w tor przesylania sygnalu stykami przelacznika sygnalu w zaleznosci od znaku drugiej pochodnej ucAybu lub w zaleznosci od znaku iloczynu para¬ metrów dodatkowej linii przelaczania przez pochod¬ na uchybu.

Przyklad wykonania regulatora wilgotnosci we¬ dlug wynalazku jest odtworzony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy regu¬ latora z wykorzystaniem drugiej pochodnej uchy¬ bu, a fig. 2-schemat blokowy regulatora z podwój¬ na linia przelaczania.

Wilgotnosc koncowa Wk przsuwajacego sie ma¬ terialu mierzona jest w sposób ciagly miernikiem 1, którego wyjscie polaczone jest z sumatorem 2 porównujacym zmierzona wilgotnosc Wk z wiel¬ koscia zadana Wtz. W przypadku róznicy miedzy tymi wielkosciami spowodowanej zaklóceniem Z na wyjsciu sumatora pojawia sie sygnal uchybu £.

Jedno z wyjsc sumatora 2 poprzez przelacznik syg¬ nalu 3 jest laczone w zaleznosci od sygnalu z blo¬ ku zmiany struktury 4 z czlonem nieliniowym 5 stanowiacym wzmacniacz realizujacy wspólczynnik wzmocnienia o charakterystyce malejacej w fun¬ kcji uchybu badz z czlonem nieliniowym 6 sta¬ nowiacym wzmacniacz realizujacy wspólczynnik wzmocnienia o charakterystyce narastajacej w funkcji uchybu, badz z czlonem 7 realizujacym funkcje przyspieszenia Ke (e), a nastepnie poprzez sumator 8 jest doprowadzona do obiektu regula¬ cji 0.

Drugie z wyjsc sumatora 2 jest polaczone z blo¬ kiem zmiany struktury 4: bezposrednio, przez czlon 9 okreslajacy znak uchybu oraz poprzez linie prze¬ laczania zlozona z czlonu rózniczkujacego 10, okre¬ slajacego znak pochodnej 11 i czlonu 12 mnozace¬ go sygnal znaku pochodnej + sing 2 przez sygnal znaku uchybu + sign e. Regulator jest ponadto wy^ posazony w czlon 13 rózniczkujacy pierwsza po¬ chodna i czlon 14 okreslajacy znak drugiej pochod¬ nej, z którego sygnal sign Y jest doprowadzony do bloku zmiany struktury 4. Do bloku 4 jest po¬ nadto doprowadzony sygnal dopuszczalnego uchy¬ bu maksymalnego £max. Regulator dziala nastepu¬ jaco: Gdy znak iloczynu parametrów linii przelacza¬ nia przez wartosc uchybu jest dodatni lub równy zeru ££ ^ 0, regulator dziala zgodnie e algorytmem sterowania opisanym w patencie nr/81401. Nato¬ miast, gdy znak tego iloczynu jest ujemny i znak uchybu jest ujemny ££ < i £ < 0, to przy spelnio¬ nym warunku, ze uchyb poczatkowy £ (0) jest mniejszy od uchybu maksymalnego £ (0) < £max, dla przypadku gdy druga pochodna uchybu jest wieksza od zera *£ > 0 przelacznik 3 wlacza w tor przesylania sygnalu czlon 7 realizujacy funkcje przyspieszenia. Gdy druga pochodna uchybu jest ujemna £ < 0 petla sprzezenia zwrotnego jest otwarta i regulator nie oddzialywuje na obiekt re- gulacji 0, analogicznie jak w przypadku, gdy znak iloczynu ££ jest ujemny: £*£< 0 i znak uchybu do¬ datni £ > 0.

Zamiast pomiaru drugiej pochodnej uchybu czyli zamiast czlonu 13 i 14 mozna uzupelnic uklad re- gulatora dodatkowa linia przelaczania, pokazana na fig. 2, zlozona z czlonu 15, 16, 17 i 18. Sygnal uchybu £ po przejsciu przez czlon 15 realizujacy staly wspólczynnik wzmocnienia Cx dochodzi do sumatora 16 realizujacego linie przelaczania St = =Ci£ + £, a nastepnie po przejsciu przez czlon 17 okreslajacy znak parametrów linii przelacza¬ nia — sign Sj — jest doprowadzony do czlonu mnozacego 18, do którego dochodzi tez sygnal zna¬ ku pochodnej sign % z czlonu 11. Uzyskany iloczyn znaku parametrów linii przelaczania przez znak pochodnej uchybu — sign St8 (w formie rozwinie¬ tej sign (Cx £ + £/£) jest doprowadzony do bloku zmiany struktury 4.

Regulator wykonany wedlug tej wersji dziala tak samo jak wyposazony w czlony 11 i 12 do reali¬ zacji pomiaru drugiej pochodnej. Dla podanych uprzednio warunków jezeli znak iloczynu parame¬ trów dodatkowej linii przelaczania przez pochod¬ na uchybu jest dodatni Si£>0, zostaje wlaczony w tor przesylania sygnalu czlon 7 realizujacy funkcje przyspieszenia Ke (£). Jezeli znak ten jest ujemny Si £ < 0 obwód sprzezenia zwrotnego jest otwarty i regulator nie oddzialywuje na obiekt re¬ gulacji 0. 40 Algorytm sterowania wedlug wynalazku wyrazo¬ ny w postaci zaleznosci logicznych przedstawia sie nastepujaco: 1. Jezeli ££ ^ 0, to dla £ >0 K = Kr (£) dla £ <0 K = Kp (£) — zgodnie z algorytmem sterowania wedlug opi¬ su patentowego nr 81401 2. Jezeli ££ < 0 i £ (0)< £ max, tO a) dla £ < 0 i £>0 wg I wersji lub Sx £ > 0 wg II wersji — co stanowi istote sposobu wedlug wynalazku Zas dla £ < 0 i: £< 0 wg I wersji lub SL £ < 0 wg II wersji b) dla £ > 0 K = 0 — zgodnie ze znanym algorytmem sterowania regulatorów pólproporcjonalnych.

Udoskonalenie pracy regulatora wykonanego za¬ równo w wersji pierwszej (fig. 1) jak i drugiej (fig. 2) uzyskuje sie przez wyposazenie go w czlon re- 45 55 60 K = Ke (£) K = 099610 alizujacy staly wspólczynnik wzmocnienia wlaczo¬ ny równolegle do czlonu rózniczkujacego 10 w ob¬ wodzie pierwszej linii przelaczania.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób regulacji wilgotnosci koncowej mate¬ rialów suszonych w postaci przesuwajacej sie ta¬ smy, w którym zaleznie od znaku uchybu przek¬ sztalca sie sygnal uchybu na funkcje sterujaca o charakterystyce regresywnej lub progresywnej wspólczynnika wzmocnienia wedlug patentu nr 81401, znamienny tym, ze okresla sie znak drugiej pochodnej uchybu i gdy znak ten jest dodatni, zamyka sie petle sprzezenia zwrotnego ukladu regulacji poprzez czlon realizujacy funkcje przy¬ spieszenia.

2. Sposób regulacji wilgotnosci koncowej mate¬ rialów suszonych w postaci przesuwajacej sie ta¬ smy, w którym zaleznie od znaku uchybu prze- 15 20 6 ksztalca sie sygnal uchybu na funkcje sterujaca o charakterystyce malejacej lub narastajacej wspól¬ czynnika wedlug patentu nr 81401, znamienny tym, ze okresla sie znak iloczynu parametrów dodatko¬ wej linii przelaczania przez pochodna uchybu i gdy znak ten jest dodatni zamyka sie petle sprzezenia poprzez czlon realizujacy funkcje przyspieszenia.

3. Regulator wilgotnosci zawierajacy jako ele¬ menty wzmacniajace dwa czlony nieliniowe je¬ den o charakterystyce malejacej w funkcji uchy¬ bu, a drugi o charakterystyce narastajacej w fun¬ kcji uchybu wlaczane na przemian w tor przesy¬ lania sygnalu w zaleznosci od znaku uchybu, we¬ dlug patentu nr 81401, znamienny tym, ze zawiera czlon (7) realizujacy funkcje przyspieszenia wla¬ czany w tor przesylania sygnalu stykami prze¬ lacznika sygnalu (3) w zaleznosci od znaku drugiej pochodnej uchybu, lub w zaleznosci od znaku ilo¬ czynu parametrów dodatkowej linii przelaczania przez pochodna uchybu. kw- Fia.199610 Fig.2 W.Z.Graf. Z-d Glówny — 1202/80 — 110 Cena 45 zl