RU2006921C1 - Redundant relay regulator - Google Patents

Redundant relay regulator Download PDF

Info

Publication number
RU2006921C1
RU2006921C1 SU4928636A RU2006921C1 RU 2006921 C1 RU2006921 C1 RU 2006921C1 SU 4928636 A SU4928636 A SU 4928636A RU 2006921 C1 RU2006921 C1 RU 2006921C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
relay
signal
channel
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Я. Бичуцкий
Г.Я. Леденев
Original Assignee
Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
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 Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева filed Critical Головное конструкторское бюро научно-производственного объединения "Энергия" им.акад.С.П.Королева
Priority to SU4928636 priority Critical patent/RU2006921C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2006921C1 publication Critical patent/RU2006921C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Safety Devices In Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: device has n channels 1-3. Each channel has comparison gate 4, relay element 5, shaper 6, majority element 7, absolute value calculation unit 8, switches 9, 12, delay gate 10, OR gate 11, time lag unit 13, bus 14 for transmission of signal of control device turn-on. EFFECT: simplified design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к технике автоматического управления, в частности к технике формирования управляющего сигнала в резервированных системах. The invention relates to techniques for automatic control, in particular to a technique for generating a control signal in redundant systems.

Цель изобретения - повышение точности и надежности формирования выходного сигнала. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the formation of the output signal.

На фиг. 1 представлена схема резервированного релейного регулятора, где 1, 2 и 3 - соответственно первый, второй и n-й каналы управления; на фиг. 2 - схема системы управления, использующей предлагаемый релейный регулятор. In FIG. 1 is a diagram of a redundant relay controller, where 1, 2, and 3 are the first, second, and nth control channels, respectively; in FIG. 2 is a diagram of a control system using the proposed relay controller.

В каждом канале управления соединены последовательно элемент 4 сравнения, релейный элемент 5, формирователь 6 с запаздыванием на выключение, мажоритаpный элемент 7, блок 8 выделения модуля, элемент 10 задержки, элемент ИЛИ 11, ключ 12, инерционное звено 13 обратной связи и вычитающий вход элемента 4 сравнения. Выход релейного элемента 5 соединен с сигнальным входом ключа 12, второй вход элемента ИЛИ 11 - с выходом ключа 9, сигнальный вход которого подсоединен к выходу блока 8 выделения модуля, а управляющий вход соединен с шиной 14 сигнала фактического включения исполнительного органа. Выход формирователя 6 каждого канала соединен с соответствующим входом мажоритарных элементов остальных n-1 каналов. In each control channel, a comparison element 4, a relay element 5, a shaper 6 with a delay for switching off, a majority element 7, a module allocation unit 8, a delay element 10, an OR 11 element, a key 12, an inertial feedback link 13 and a subtracting element input are connected in series 4 comparisons. The output of the relay element 5 is connected to the signal input of the key 12, the second input of the OR element 11 is connected to the output of the key 9, the signal input of which is connected to the output of the module allocation unit 8, and the control input is connected to the bus 14 of the signal of the actual switching on of the actuator. The output of the shaper 6 of each channel is connected to the corresponding input of the majority elements of the remaining n-1 channels.

На фиг. 2 выходы резервированного релейного регулятора 15 подключены к соответствующим входам исполнительных органов 16 с задержкой на включение, управляющих объектом 15, сигналы с датчиков регулируемой координаты которого соединены с соответствующими входами резервированного релейного регулятора, шины сигнала фактического включения исполнительных органов которого подключены к соответствующим выходам исполнительных органов 16. In FIG. The 2 outputs of the redundant relay controller 15 are connected to the corresponding inputs of the executive bodies 16 with a delay on switching on, controlling the object 15, the signals from the sensors of the adjustable coordinate of which are connected to the corresponding inputs of the redundant relay controller, the bus of the signal of the actual switching on of the executive bodies of which are connected to the corresponding outputs of the executive bodies 16 .

Регулятор работает следующим образом. The regulator operates as follows.

Пусть на выходе релейного регулятора 15 поступают сигналы регулируемой координаты Хi (i = 1,2, . . . , n). В резервированных системах сигналы Хi характеризуют регулируемую координату Х объекта управления, причем при правильной работе датчиков регулируемой координаты (отсутствуют отказы датчиков) сигналы Хi = Xj (j = 1,2, . . . , n, i ≠j). Пусть сигналы Хi увеличиваются от нуля. При Хi > 0 срабатывает релейный элемент 5 в соответствующем канале и его выходной сигнал U1i = 1 (считают, что "1" соответствует высокому потенциалу выходного сигнала). Выходной сигнал U2i формирователя 6 с запаздыванием на выключение также равен единице. Этот сигнал поступает на соответствующий вход мажоритарного элемента 7 каждого канала. Если число сработанных релейных элементов 5 r≥(n+1)/2, то выходной сигнал Ui мажоритарного элемента каждого канала в соответствии с его логикой работы также равен единице. Выходной сигнал UMi блока 8 выделения модуля каждого канала UMi= 1. Этот сигнал поступает на вход ключа 9 и элемента 10 задержки с временем задержки τ3.Let the output of the relay controller 15 receives signals of an adjustable coordinate X i (i = 1,2, ..., n). In redundant systems, the signals X i characterize the adjustable coordinate X of the control object, and with the correct operation of the sensors of the adjustable coordinate (there are no sensor failures) the signals X i = X j (j = 1,2, ..., n, i ≠ j). Let the signals X i increase from zero. When X i > 0, the relay element 5 is activated in the corresponding channel and its output signal U 1i = 1 (it is believed that "1" corresponds to the high potential of the output signal). The output signal U 2i of the shaper 6 with a delay on off is also equal to unity. This signal is fed to the corresponding input of the majority element 7 of each channel. If the number of triggered relay elements is 5 r≥ (n + 1) / 2, then the output signal U i of the majority element of each channel in accordance with its logic of operation is also equal to unity. The output signal U Mi of the module allocation unit 8 of each channel U Mi = 1. This signal is input to the key 9 and the delay element 10 with a delay time of τ 3 .

В релейных системах управления исполнительные органы после подачи на них управляющего сигнала Ui = 1 формируют управляющее воздействие U (фиг. 2) с запаздыванием τu. Причем, 0 ≅τuo, гдe τo - максимально возможное запаздывание. Одновременно с управляющим воздействием формируется сигнал Di = 1 фактического включения исполнительного органа. Этот сигнал подается на шину 14.In relay control systems, the executive bodies, after supplying them with a control signal U i = 1, form a control action U (Fig. 2) with a delay of τ u . Moreover, 0 ≅τ uo , where τ o is the maximum possible delay. Simultaneously with the control action, a signal D i = 1 of the actual switching on of the executive body is formed. This signal is fed to bus 14.

Открываются ключи 9 и их выходные сигналы Uкi = 1 проходят через элемент ИЛИ 11, открывают ключи 12 в соответствующих каналах и в контуре элемент 4 сравнения - релейный элемент 5 - ключ 12 - инерционное звено 13 обратной связи возникает скользящий режим. Иначе говоря, выходной сигнал релейного элемента 5 представляет собой последовательность положительных импульсов, частота следования которых определяется параметрами сигнала Хi, его производной и параметрами инерционного звена обратной связи.The keys 9 are opened and their output signals U ki = 1 pass through the OR element 11, the keys 12 are opened in the corresponding channels and in the circuit the comparison element 4 — relay element 5 — key 12 — inertial feedback link 13 a sliding mode occurs. In other words, the output signal of the relay element 5 is a sequence of positive pulses, the repetition rate of which is determined by the parameters of the signal X i , its derivative and the parameters of the inertial feedback link.

Если τф - время запаздывания на выключение формирователя 6, то его выходной сигнал U2i представляет собой релейный сигнал при условии, что время tк между двумя соседними импульсами сигнала U1i лежит в пределах 0≅tк≅τф, и импульсный сигнал длительностью τфпри условии tк > τф.If τ f is the delay time to turn off the shaper 6, then its output signal U 2i is a relay signal, provided that the time t k between two adjacent pulses of the signal U 1i lies in the range 0≅t to ≅τ f , and the pulse signal lasts τ f provided to t> τ f.

Задержку τз элемента 10 задержки выбирают из условия τз≥τо. В этом случае при правильной работе исполнительных органов (отсутствует отказ) начало скользящего режима (начало формирования длительности выходного сигнала Ui) определяется моментом появления сигнала Di = 1.The delay τ s of the delay element 10 is selected from the condition τ s ≥ τ o . In this case, with the correct operation of the executive bodies (no failure), the beginning of the sliding mode (the beginning of the formation of the duration of the output signal U i ) is determined by the moment the signal D i = 1 appears.

Таким образом, формирование выходного сигнала Ui производится после срабатывания r из n релейных элементов 5, а длительность этого сигнала отсчитывается с момента появления сигналов Di = 1 фактического включения исполнительных органов и определяется параметрами релейного регулятора (постоянной времени инерционного звена обратной связи, задержкой на выключение формирователя 6 и характером изменения входных сигналов Хi).Thus, the formation of the output signal U i is performed after r is activated from n relay elements 5, and the duration of this signal is counted from the moment the signals D i = 1 of the actual switching on of the actuators appear and is determined by the parameters of the relay controller (time constant of the inertial feedback link, the delay by off shaper 6 and the nature of the change in the input signals X i ).

Аналогично работает схема и при поступлении входных сигналов Xi< 0. В этом случае при Х = -h срабатывает релейный элемент 5 и его выходной сигнал U1i = -1 проходит через формирователь 6 с задержкой на выключение, выходной сигнал которого U2i = -1 поступает на вход мажоритарных элементов 7. После срабатывания z из n релейных элементов 5 выходной сигнал мажоритарных элементов Ui = -1, а элемента 8 выделения модуля UMi = 1. Далее работа схемы аналогична описанному выше.The circuit works similarly when the input signals X i <0. In this case, when X = -h, the relay element 5 is activated and its output signal U 1i = -1 passes through the shaper 6 with an off delay, the output signal of which U 2i = - 1 goes to the input of the majority elements 7. After triggering z from n relay elements 5, the output signal of the majority elements is U i = -1, and the element 8 of module selection is U Mi = 1. Further, the operation of the circuit is similar to that described above.

Схема системы управления, использующей предлагаемый резервированный релейный регулятор, приведена на фиг. 2. A diagram of a control system using the proposed redundant relay controller is shown in FIG. 2.

При управлении динамическим объектом большая часть времени процесса приходится на управление в установившемся состоянии, для которого характерно формирование управляющего сигнала Ui длительностью tи, соизмеримой с временем запаздывания τo. Если, например, tи = 0,4 с, τo = 0,1 с, τф = 0,3 с ( τф = tиo), то погрешность δ формирования фактического сигнала включения исполнительных органов равна 25% для устройства-прототипа и 0% для предлагаемого регулятора. Таким образом, в предлагаемом релейном регуляторе повышается точность формирования выходного сигнала. (56) Авторское свидетельство СССР N 537347, кл. G 06 F 11/00, G 05 B 6/02, 1974. When controlling a dynamic object, the majority of the process time is spent in steady state control, which is characterized by the formation of a control signal U i of duration t and commensurate with the delay time τ o . If, for example, t and = 0.4 s, τ o = 0.1 s, τ f = 0.3 s (τ f = t ando ), then the error δ of the formation of the actual signal for switching on the executive bodies is 25% for the prototype device and 0% for the proposed controller. Thus, in the proposed relay controller increases the accuracy of the formation of the output signal. (56) Copyright certificate of the USSR N 537347, cl. G 06 F 11/00, G 05 B 6/02, 1974.

Claims (1)

РЕЗЕРВИРОВАННЫЙ РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий n каналов, каждый из которых содержит элемент сравнения, суммирующий вход которого является входом резервированного релейного регулятора, а выход через последовательно соединенные релейный элемент и формирователь с задержкой на выключение соединен с соответствующим входом мажоритарного элемента своего канала и с соответствующими входами мажоритарных элементов остальных каналов, инерционное звено, выход которого соединен с вычитающим входом элемента сравнения своего канала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности формирования выходного сигнала, в каждый канал дополнительно введены блок выделения модуля, элемент задержки, два ключа и элемент ИЛИ, при этом в каждом канале выход мажоритарного элемента, являющийся соответствующим выходом регулятора, соединен с входом блока выделения модуля, выход которого соединен через первый ключ с первым, а через элемент задержки с вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, через который выход релейного элемента соединен с входом инерционного звена, управляющий вход первого ключа соединен с шиной подачи сигнала включения исполнительного органа.  A RESERVED RELAY REGULATOR containing n channels, each of which contains a comparison element, the summing input of which is the input of a redundant relay controller, and the output through a series-connected relay element and a former with a delay on shutdown is connected to the corresponding input of the majority element of its channel and to the corresponding inputs of the majority elements of the remaining channels, the inertial link, the output of which is connected to the subtracting input of the comparison element of its channel, distinguishing In order to increase the accuracy and reliability of generating the output signal, a module allocation unit, a delay element, two keys and an OR element are additionally introduced into each channel, while in each channel the output of the majority element, which is the corresponding output of the controller, is connected to the input a module allocation unit, the output of which is connected through the first key to the first, and through the delay element to the second inputs of the OR element, the output of which is connected to the control input of the second key, through which the output of the relay element is connected inen with an inertial link input, the control input of the first key is connected to the bus for supplying the enable signal of the actuator.
SU4928636 1991-04-17 1991-04-17 Redundant relay regulator RU2006921C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4928636 RU2006921C1 (en) 1991-04-17 1991-04-17 Redundant relay regulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4928636 RU2006921C1 (en) 1991-04-17 1991-04-17 Redundant relay regulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2006921C1 true RU2006921C1 (en) 1994-01-30

Family

ID=21570407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4928636 RU2006921C1 (en) 1991-04-17 1991-04-17 Redundant relay regulator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2006921C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2006921C1 (en) Redundant relay regulator
RU1790775C (en) Redundant generator regulator
SU1161915A1 (en) Multichannel regulator
RU2099778C1 (en) Device for object control
GB1160271A (en) Testing the Response of Servo Systems
SU1667081A1 (en) Device for pulse distributor testing
SU666518A1 (en) Control system monitoring device
RU2006940C1 (en) Device for control of object
SU1201798A1 (en) Programmed control device
SU1201531A1 (en) System of automatic power unit regulation
SU822149A1 (en) Multichannel device for control of objects
SU1001357A2 (en) Gate-type converter voltage sensor
SU1013922A2 (en) Multi-channel thermal process regulator
SU1109686A1 (en) Clock pulse generator checking device
SU1569833A1 (en) Device for distributing pulses with checking
SU807210A1 (en) System for automatic control of technological objects
SU1725186A1 (en) Multichannel device for controlling process plant
SU450132A1 (en) Pneumatic multichannel control device
SU574872A1 (en) Multichannel regulator
SU1023282A1 (en) Multi-channel device for object control
US3544908A (en) Time correlation pulse coding technique for supervisory circuits
SU1091306A2 (en) Signal delay device
SU999160A1 (en) Switching device of actuating thyristorized amplifier
SU822150A1 (en) Device for control of hydraulic transportation system
SU438002A1 (en) Device for generating a relay signal with a leading characteristic

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080418