RU1786467C - Automatic regulator - Google Patents

Automatic regulator

Info

Publication number
RU1786467C
RU1786467C SU894706393A SU4706393A RU1786467C RU 1786467 C RU1786467 C RU 1786467C SU 894706393 A SU894706393 A SU 894706393A SU 4706393 A SU4706393 A SU 4706393A RU 1786467 C RU1786467 C RU 1786467C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
analog
control
inputs
Prior art date
Application number
SU894706393A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Васильевич Баженов
Александр Порфирьевич Колесников
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3390
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3390 filed Critical Предприятие П/Я А-3390
Priority to SU894706393A priority Critical patent/RU1786467C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1786467C publication Critical patent/RU1786467C/en

Links

Landscapes

  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

Автоматический регул тор может быть использован дл  регулировани  температуры и позвол ет улучшить динамические характеристики процесса регулировани  путем включени  в него датчика и задатчика регулируемого параметра блока сравнени , формировател  управл ющего сигнала в виде аналого-частотных преобразователей и частотно-фазового дискриминатора. Входы аналого-частотных преобразователей и частотно-фазового дискриминатора, подключены к выходу блока сравнени , а их выходы - к входам частотно-фазового дискриминатора , выход которого подключен к исполнительному органу. 3 ил.An automatic controller can be used to control the temperature and improves the dynamic characteristics of the control process by including a sensor and an adjustable parameter setter of the comparison unit, a driver of the control signal in the form of analog-to-frequency converters and a frequency-phase discriminator. The inputs of the analog-frequency converters and the frequency-phase discriminator are connected to the output of the comparison unit, and their outputs are connected to the inputs of the frequency-phase discriminator, the output of which is connected to the actuator. 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию параметров объектов в системах автоматизированного управлени  промышленных установок и может быть использовано, например, дл  регулировани  температуры, давлени , расхода, скорости и других параметров, текущие значени  которых могут быть представлены в виде аналогового электрического сигнала.The invention relates to automatic control of parameters of objects in automated control systems of industrial plants and can be used, for example, to control temperature, pressure, flow, speed and other parameters, the current values of which can be represented as an analog electrical signal.

Известен широтно-импульсный регул тор температуры дл  объектов с запаздыванием , содержащий блок преобразовани  и блок св зи и возмущению, входы которых св заны со входами регул тора, блок сравнени , выход которого через последовательно соединенные усилитель, широтно-импульсный модул тор и сумматор подключен к объекту регулировани , а входы св заны с входом блока преобразовани  непосредственно и объектом регулировани  через термодатчик.Known pulse-width temperature controller for objects with delay, comprising a conversion unit and a communication and disturbance unit, the inputs of which are connected to the inputs of the controller, a comparison unit, the output of which is connected through an amplifier, pulse-width modulator and adder to the object of regulation, and the inputs are connected to the input of the conversion unit directly and the object of regulation through the temperature sensor.

Недостатком аналога  вл ютс  пониженные динамические характеристики.A disadvantage of the analogue is reduced dynamic characteristics.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому изобретению аналогом , выбранным в качестве прототипа,  вл ютс  устройство дл  автоматического регулировани , содержащее датчик и задатчик регулируемого параметра, подключенные к блоку сравнени , блок дифференцировани , соединенный входом с датчиком регулируемого параметра и подключенный выходом вместе с выходом блока сравнени  к формирователю управл ющего сигнала, генератор импульсов с частотно-задающей цепью и исполнительный орган.The closest in technical essence to the claimed invention analogue, selected as a prototype, is an automatic control device comprising a sensor and a variable parameter adjuster connected to a comparison unit, a differentiation unit connected to an input with an adjustable parameter sensor and connected to an output together with the output of the comparison unit to the driver of the control signal, a pulse generator with a frequency-determining circuit, and an actuator.

Недостатком прототипа  вл ютс  низкие динамические характеристики, т.к. формирователь управл ющего сигналг. выполненный в виде сумматора, формирует сигнал управлени  как алгебраическую сумму сигналов, пропорциональных текущему значению параметра, и дифференциальной составл ющей сигнала обратной св зи (сигнала датчика), а соотношение составл юСПThe disadvantage of the prototype are low dynamic characteristics, because control signal driver made in the form of an adder, generates a control signal as the algebraic sum of signals proportional to the current value of the parameter and the differential component of the feedback signal (sensor signal), and the ratio of

сwith

VIVI

со Оwith Oh

ЬьB

ОABOUT

XIXi

щих дл  обеспечени  требуемого качества регулировани  зависит от динамических характеристик конкретного объекта управлени , кроме того, в случае программного измерени  регулируемого параметра, например , при посто нной скорости изменени  задани  и алгебраической сумме сигналов датчика и задатчика равной нулю, дифференциальна  составл юща  сигнала обратной св зи не равна нулю и направлена на изменение управл ющего воздействи  в сторону уменьшени  скорости изменени  регулируемого параметра, что приводит процесс управлени  в режим перерегулировани .to ensure the required quality of control depends on the dynamic characteristics of a particular control object, in addition, in the case of programmed measurement of an adjustable parameter, for example, at a constant rate of change of reference and the algebraic sum of the sensor and master signals equal to zero, the differential component of the feedback signal is not is equal to zero and is aimed at changing the control action in the direction of decreasing the rate of change of the adjustable parameter, which brings the control process to overshoot.

Целью изобретени   вл етс  улучшение динамических характеристик процесса регулировани .An object of the invention is to improve the dynamic performance of a control process.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматическом регул торе, содержащем датчик и задатчик регулируемого параметра, соединенные выходами с соответствующими входами блока сравнени , формирователь управл ющего сигнала, и исполнительный орган,, выход которого  вл етс  выходом автоматического регул тора , формирователь управл ющего сигнала содержит два аналого-частотных преобразовател  и частотно-фазовый дискриминатор , причем входы аналого-частотных преобразователей соединены с выходом блока сравнени , их выходы соединены с соответствующими входами частотно-фазового дискриминатора, выход которого соединен с входом исполнительного органа.This goal is achieved in that in an automatic controller containing a sensor and an adjustable parameter setter connected by outputs to the corresponding inputs of the comparison unit, a control signal shaper, and an actuator, the output of which is the output of an automatic controller, the control signal shaper contains two analog-to-frequency converters and a frequency-phase discriminator, the inputs of the analog-to-frequency converters connected to the output of the comparison unit, their outputs connected to Resp input frequency-phase discriminator whose output is coupled to an input of the executive authority.

При сравнении с прототипом и аналогом вы влены отличительные признаки: формирователь управл ющего сигнала содержит два аналого-частотных преобразовател  и частотно-фазовый дискриминатор, что позвол ет утверждать, что позвол ет утверждать , что данное изобретение соответствует критерию новизна. When comparing with the prototype and analogue, distinctive features were revealed: the control signal generator contains two analog-to-frequency converters and a frequency-phase discriminator, which allows us to assert that it can be argued that this invention meets the criterion of novelty.

Указанные отличительные признаки реализуют процесс поэтапного программного регулировани , включающий основные свойства позиционного и непрерывного методов регулировани , и обеспечивают новое качество процесса автоматического управлени  путем реализации управл ющего воздействи  пропорционального скважости управл ющих сигналов частотно-фазового дискриминатора , текущее значение которой зависит от разности периодо в следовани  импульсов аналого-частотных преобразователей выходного сигнала блока сравнени , при этом частоты следовани  импульсов аналого-частотных преобразователей совпадают при отсутствии сигнала с блока сравнени , т.е. при сигнале рассогласовани , равном нулю , от скорости изменени  разности периодов следовани  импульсов, от знака времени ее воздействи  на систему управлени , завис щих от динамических характеристикThese distinctive features implement a phased program control process, which includes the basic properties of positional and continuous control methods, and provide a new quality of the automatic control process by implementing a control action proportional to the duty cycle of the control signals of the frequency-phase discriminator, the current value of which depends on the difference in the pulse repetition period analog-to-frequency converters of the output signal of the comparison unit, while pulses of analog-frequency converters coincide in the absence of a signal from the comparator when the mismatch signal is zero, on the rate of change of the difference between the pulse repetition periods, on the sign of the time it affects the control system, depending on the dynamic characteristics

объекта управлени , автоматически учитывающихс  алгоритмом функционировани  изобретени ,  вл ющимс , таким образфм, самонастраивающимс  устройством.control object, automatically taken into account by the functioning algorithm of the invention, which is, therefore, a self-adjusting device.

Данное свойство улучшает динамиче0 ские характеристики процесса регулировани  и позвол ет сделать вывод о соответствии изобретени  критерию существенные отличи .This property improves the dynamic characteristics of the control process and allows us to conclude that the invention meets the criterion of significant differences.

На фиг. 1 приведена блок-схема автома5 тического регул тора; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы регул тора (а, б, в, г, д, е - эпюры выходных напр жений соответствующих блоков); на фиг. 3 а, б - графики преобразовани  аналог-частота дл  анало0 го-частотных преобразователей.In FIG. 1 shows a block diagram of an automatic controller; in FIG. 2 is a timing diagram of the operation of the regulator (a, b, c, d, e, e are diagrams of the output voltages of the corresponding blocks); in FIG. 3a, b are analog-frequency conversion plots for analog-to-frequency converters.

Автоматический регул тор содержит датчик 1, задатчик 2, блок сравнени  3, ана- лого-частотные преобразователи 4 и 5, час- тотно-фазовый дискриминатор 6 иThe automatic controller comprises a sensor 1, a setter 2, a comparison unit 3, analog-to-frequency converters 4 and 5, a frequency-phase discriminator 6, and

5 исполнительный орган 7, причем блок сравнени  3 соединен с датчиком 1, задатчиком 2 и выходом и входами аналого-частотных преобразователей 4 и 5, выходы котор ых соединены соответственно с входами час0 тотно-фазового дискриминатора 6, который соединен с входом исполнительного органа 7.5, the actuator 7, wherein the comparison unit 3 is connected to the sensor 1, the master 2 and the output and inputs of the analog-frequency converters 4 and 5, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the frequency-phase discriminator 6, which is connected to the input of the actuator 7.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

5 Сигнал датчика 1, пропорциональный . текущему значению регулируемого параметра , и сигнал задатчика 2, пропорциональный требуемому значению регулируемого параметра, преобразуютс 5 Sensor 1 signal proportional. the current value of the adjustable parameter, and the signal of the setter 2, proportional to the desired value of the adjustable parameter, are converted

0 блоком сравнени  3 в аналоговый сигнал, пропорциональный величине и знаку их алгебраической суммы, который поступает; на входы аналого-частотных преобразователей 4 и 5. 0 by comparator 3 to an analog signal proportional to the magnitude and sign of their algebraic sum that arrives; to the inputs of analog-frequency converters 4 and 5.

5:5:

Сигнал рассогласовани  с выхода сравнени  3 преобразуетс  аналого-частЬт- ными преобразовател ми 4 и 5 в две последовательности импульсов, частоты котор ыхThe mismatch signal from the output of comparison 3 is converted by analog-to-frequency converters 4 and 5 into two sequences of pulses whose frequencies

0 совпадают при сигнале рассогласовани  равном нулю и соответственно измен ютс  при его наличии (см. фиг. 3).0 coincide with a mismatch signal equal to zero and accordingly change when it is present (see Fig. 3).

Частотно-фазовый дискриминатор 6 осуществл ет сравнение двух последо ва5 тельностей импульсных сигналов анало го- частотных преобразователей по их передним фронтам и вырабатывает выходной сигнал управлени  исполнительным Ьр- ганом 7 в виде импульсов измен ющейс  длительности пропорционально временному рассогласованию передних фронтов сравниваемых сигналов (см. фиг. 2).The frequency-phase discriminator 6 compares two sequences of pulse signals of analog-to-frequency converters along their leading edges and generates an output control signal from executive beam 7 in the form of pulses of varying duration in proportion to the temporal mismatch of the leading edges of the compared signals (see Fig. . 2).

Изменение значени  выходного сигнала управлени  исполнительным органом направлено на уменьшение текущего значени  сигнала рассогласовани  до момента его полного исчезновени , что соответствует равенству частот аналого-частотных преобразователей при автоматически установившемс  значении временного интервала между передними фронтами последовательностей импульсов аналого-частотных преобразователей. Возмущение системы, вызванное изменением значени  сигналов датчика или задатчика, автоматически компенсируетс  изменением значени  выходного сигнала частотно-фазового дискриминатора ,Changing the value of the output signal of control by the executive body is aimed at reducing the current value of the error signal until it disappears completely, which corresponds to the equality of the frequencies of the analog-to-frequency converters with the automatically established value of the time interval between the leading edges of the pulse sequences of the analog-to-frequency converters. The perturbation of the system caused by a change in the value of the signals of the sensor or setter is automatically compensated by a change in the value of the output signal of the frequency-phase discriminator,

Примером исполнени  аналого-частот- ного преобразовател   вл етс  микросхема КР1108ПП1.An example of an analog-to-frequency converter is the KR1108PP1 microcircuit.

Примером исполнени  частотно-фазового дискриминатора  вл етс  микросхема КР1015ХКЗ,An example of a frequency-phase discriminator is the KR1015XKZ microcircuit,

Применение за вл емого регул тора в системах автоматического управлени  и регулировани  повышает качество регулировани  за счет обеспечени  самонастраивающего режима управлени  и минимизации астатической ошибки.The use of the inventive controller in automatic control and regulation systems improves the quality of regulation by providing a self-adjusting control mode and minimizing the astatic error.

Регул тор предназначен дл  применени  в качестве унифицированного устройства управлени  параметрами промышленных установок .The controller is intended for use as a unified device for controlling the parameters of industrial plants.

Claims (1)

Формула изобретени  Автоматический регул тор, содержащий датчик и задатчик регулируемого параметра, соединенные выходами с соответствующими входами блока сравнени , формирователь управл ющего сигнала и исполнительный орган, выход которого  вл етс  выходом автоматического регул тора, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик процесса регулировани , формирователь управл ющего сигнала содержит два аналого-частотных преобразовател  и частотно- фазовый дискриминатор, причем входы аналого-частотных преобразователей соединены с выходом блока сравнени , их выходы соединены с соответствующими входами частотно-фазового дискриминатора , выход которого соединен с входом исполнительного органа.SUMMARY OF THE INVENTION An automatic controller comprising a sensor and an adjustable parameter setter connected by outputs to respective inputs of a comparison unit, a control signal generator and an actuator, the output of which is an output of an automatic controller, characterized in that, in order to improve the dynamic characteristics of the regulation process , the driver of the control signal contains two analog-to-frequency converters and a frequency-phase discriminator, the inputs of the analog-frequency converters zovateley connected to the output of the comparison unit, their outputs connected to respective inputs of the phase-frequency discriminator with an output connected to the input of the executive authority. 9uz.l9uz.l rfrf 88 Z ..lJ.J..Z ..lJ.J .. l.Li-UU J L LLJL l ll.Li-UU J L LLJL l l ee JllLfL.rLrU UTnJTUnj-irLJllLfL.rLrU UTnJTUnj-irL
SU894706393A 1989-06-19 1989-06-19 Automatic regulator RU1786467C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706393A RU1786467C (en) 1989-06-19 1989-06-19 Automatic regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894706393A RU1786467C (en) 1989-06-19 1989-06-19 Automatic regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1786467C true RU1786467C (en) 1993-01-07

Family

ID=21454744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894706393A RU1786467C (en) 1989-06-19 1989-06-19 Automatic regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1786467C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 408286, кл. G 05 В 11/28, 1973. Авторское свидетельство СССР № 1059225, кл. G 05 В 11/28, 1983, *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Poulin et al. PI settings for integrating processes based on ultimate cycle information
US4914564A (en) Adaptive control system of high accuracy and low corrective energy consumption
EP0852030A1 (en) Adaptive bias controller
EP0418832B1 (en) Control method and apparatus
US4249236A (en) Controller for power converter
RU1786467C (en) Automatic regulator
CN109067284A (en) A kind of motor control method and device based on filtering error
RU2012034C1 (en) Method for automatic control and system for implementation of said method
RU2475797C1 (en) Monitor unit for extremal controller
RU2819264C1 (en) Self-tuning robust control system
SU857929A1 (en) Relay regulator
SU947822A1 (en) Control
SU894668A1 (en) Automatic control relay system
SU941924A2 (en) Pulse regulating device
SU1478189A1 (en) Controller for plants with lags
US20230224197A1 (en) Circuit and method for determining a dither amplitude
SU746407A1 (en) Pulse-width regulator
SU1004969A1 (en) Pulse regulator
SU1173388A1 (en) Control system
CA1241413A (en) Adaptive control system
SU1285562A1 (en) Phase shifting device
SU1246313A1 (en) Position electric d.c.drive
SU1580323A1 (en) Method of determining direct indicators of quality of regulation of industrial automatic systems
SU1580319A1 (en) Binary control system
SU697967A1 (en) Device for pulse regulation