RU2773623C1 - Струйно-пневматический пропорционально-интегральный (пи) регулятор - Google Patents
Струйно-пневматический пропорционально-интегральный (пи) регулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773623C1 RU2773623C1 RU2021122114A RU2021122114A RU2773623C1 RU 2773623 C1 RU2773623 C1 RU 2773623C1 RU 2021122114 A RU2021122114 A RU 2021122114A RU 2021122114 A RU2021122114 A RU 2021122114A RU 2773623 C1 RU2773623 C1 RU 2773623C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- controller
- integral
- pneumatic
- nozzle
- proportional
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 description 1
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к пневматическим регуляторам. Технический результат заключается в повышении точности регулирования. Струйно-пневматический пропорционально-интегральный регулятор, представляющий собой пропорциональный регулятор, в положительной обратной связи которого расположено расходное интегральное звено, причем П-регулятор состоит из чувствительного элемента - пластины, подвешенной на газовой опоре, входной дифференциальной струйной схемы, считывающего элемента в виде узла типа «сопло-заслонка», охваченного двумя компенсационными соплами, расположенными до и после пневматического мембранного усилителя мощности, образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы; в интегральное звено входит переменное сопротивление, изменяющее постоянную времени интегрирования, параллельно расположенный постоянный объём и точный мембранный повторитель, связанный с соплом положительной обратной связи. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области пневматических автоматических регуляторов.
Из уровня техники известен пневматический пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор, состоящий из мембранных пропорционального регулятора и интегрального звена, соединенных с помощью сумматора [1]. Пропорциональный регулятор включает в себя элемент сравнения, в обратной связи которого расположен делитель, состоящий из переменного и постоянного сопротивлений, изменение соотношения проводимостей которых приводит к изменению коэффициента усиления разности входных давлений. Интегральное звено выполнено на базе апериодического звена, состоящего из переменного сопротивления и постоянного объема, включенных в цепь положительной обратной связи для изменения постоянной времени интегрирования.
Недостатком такого ПИ-регулятора является низкая точность, обусловленная нелинейной характеристикой мембранных чувствительных элементов.
Технический результат, который достигается в настоящем изобретении, заключается в повышении точности регулирования за счет использования в пропорциональном регуляторе линейной компенсационной схемы, основанной на силовом действии струи на подвижную преграду, и за счет выполнения операции интегрирования с помощью расходного интегрального звена.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности прототипом является пропорциональный регулятор, состоящий из подвижной части, включающей в себя пластину, подвешенную на газовой опоре, входной дифференциальной пневматической схемы, считывающего элемента в виде узла типа «считывающее сопло-заслонка», пневматического мембранного усилителя мощности, при этом подвижная часть представляет собой пластину, жестко соединенную с двумя соплами газовой опоры, а считывающий элемент охвачен двумя соплами, расположенными до и после пневматического мембранного усилителя мощности, образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы. Обеспечивается повышение чувствительности и быстродействия за счет использования измерительной компенсационной схемы силового действия струи на подвижную преграду и регистрации этого воздействия с помощью пневматической компенсационной схемы [2].
Принципом работы указанного решения, как и настоящего изобретения, является применение измерительной компенсационной схемы, основанной на силовом действии струи на подвижную преграду, однако настоящее изобретение реализует работу регулятора по пропорционально-интегральному закону регулирования.
Более конкретно, технический результат достигается тем, что струйно-пневматический пропорционально-интегральный регулятор состоит из пропорционального регулятора, в положительной обратной связи которого расположено расходное интегральное звено, отличающегося тем, что пропорциональный регулятор включает в себя чувствительный элемент - пластину, подвешенную на газовой опоре, входную дифференциальную струйную схему, считывающий элемент в виде узла типа «сопло-заслонка», охваченный двумя компенсационными соплами, расположенными до и после пневматического мембранного усилителя мощности, образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы, а расходное интегральное звено состоит из переменного сопротивления, изменяющего постоянную времени интегрирования, постоянного объёма и точного мембранного повторителя, связанного с соплом смещения нулевой точки, нормально расположенным к пластине.
На фиг. 1 представлена схема струйно-пневматического пропорционально-интегрального регулятора, состоящего из пропорционального регулятора и инерционного звена. В пропорциональный регулятор входит чувствительный элемент - пластина 1, подвешенная на газовой опоре 2. Входная дифференциальная схема, включающая сопла 3, из которых вытекают струи воздуха под давлением и . Для регистрации угла поворота пластины 1 под действием силовых действий струй предусмотрен считывающий узел, выполненный в виде сопла 4 и заслонки 5, жестко закрепленной на пластине 1. Между соплом 4 и питающим дросселем 6 расположена камера 7, связанная с входом усилителя мощности 8. Выходной канал усилителя 8 соединен с вторичным прибором 9 и соплом обратной связи 10. Для компенсации силового действия струи, исходящей из сопла 4, предусмотрено компенсационное сопло 11, соединенное с междроссельной камерой 7. Изменение коэффициента к усиления П-регулятора достигается путем вращения винта 12 и последующим изменением соотношения плеч и , определяющих соответственно расстояния от осей симметрии газовой опоры 2 до входных сопел 3 и от газовой опоры 2 до оси сопла 4. Сопло 4 совместно с усилителем 8 и соплом обратной связи 10 образует регенеративную обратную связь, которая обуславливает равновесие подвижной системы.
Интегральное звено, расположенное в положительной обратной связи пропорционального регулятора, включает в себя переменное сопротивление 13, постоянный объем 14, точный повторитель 15, на который подано давление питания через постоянный дроссель 16. Выходной канал повторителя 15 соединен с соплом 17смещения нулевой точки. Изменением проводимости переменного сопротивления 13 можно менять постоянную времени интегрирования
Источники информации
1. Дмитриев В.Н., Градецкий В.Г. Основы пневмоавтоматики. М.: «Машиностроение», 1973. С. 197-199.
2. Патент РФ № 2018116604, 04.05.2018. Струйно-пневматический пропорциональный регулятор // Патент России № 2676362, 28.12.2018. Бюл. № 1 / Макаров В.А., Королев Ф.А., Тютяев Р.Е., Макаров А.В.
Claims (1)
- Струйно-пневматический пропорционально-интегральный регулятор, представляющий собой пропорциональный регулятор, в положительной обратной связи которого расположено расходное интегральное звено, причем регулятор состоит из чувствительного элемента - пластины, подвешенной на газовой опоре, входной дифференциальной струйной схемы, считывающего элемента в виде узла типа «сопло-заслонка», охваченного двумя компенсационными соплами, расположенными до и после пневматического мембранного усилителя мощности, образующего регенеративную обратную связь с коэффициентом усиления, большим единицы, и отличающийся тем, что в интегральное звено входит переменное сопротивление, изменяющее постоянную времени интегрирования, параллельно расположенный постоянный объем и точный расходный мембранный повторитель, связанный с соплом смещения нулевой точки.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773623C1 true RU2773623C1 (ru) | 2022-06-06 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817551C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-04-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-пневматическая система регулирования соотношения двух параметров |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7437911B2 (en) * | 2004-12-15 | 2008-10-21 | Asml Holding N.V. | Method and system for operating an air gauge at programmable or constant standoff |
US20170350922A1 (en) * | 2015-01-16 | 2017-12-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectric Measuring Device And Method For Measuring An Electrical Current |
RU2676362C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2018-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-пневматический пропорциональный регулятор |
RU2680614C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-фотокомпенсационный пропорциональный регулятор |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7437911B2 (en) * | 2004-12-15 | 2008-10-21 | Asml Holding N.V. | Method and system for operating an air gauge at programmable or constant standoff |
US20170350922A1 (en) * | 2015-01-16 | 2017-12-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectric Measuring Device And Method For Measuring An Electrical Current |
RU2676362C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2018-12-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-пневматический пропорциональный регулятор |
RU2680614C1 (ru) * | 2018-05-04 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-фотокомпенсационный пропорциональный регулятор |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817551C1 (ru) * | 2023-07-24 | 2024-04-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "МИРЭА - Российский технологический университет" | Струйно-пневматическая система регулирования соотношения двух параметров |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH07502809A (ja) | 圧力ゲージのテスト装置 | |
US3862644A (en) | Flow control | |
RU2773623C1 (ru) | Струйно-пневматический пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
US2482254A (en) | Fuel-air ratio control system | |
US2042374A (en) | Apparatus for regulating and/or measuring the flow of fluids | |
JPH01106207A (ja) | 流体圧式送り機構の位置調節装置 | |
US2420415A (en) | Control system | |
RU2768107C1 (ru) | Струйно-пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид) регулятор | |
RU2768104C1 (ru) | Струйно-пневматический интегральный регулятор | |
RU2788576C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупостоянно работающий пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор | |
RU2773233C1 (ru) | Струйно-пневматический полупостоянно работающий пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
RU2773115C1 (ru) | Струйно-пневматический полупропорциональный регулятор | |
US2915079A (en) | Air-pressure-operated proportional band adjustment | |
RU2786624C1 (ru) | Струйно-пневматический блок предварения и дифференцирования | |
US2755421A (en) | Device for proportional electric control | |
RU2817551C1 (ru) | Струйно-пневматическая система регулирования соотношения двух параметров | |
RU2781763C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
RU2781762C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор | |
RU2788577C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупропорциональный регулятор | |
RU2788575C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупостоянно работающий пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
US2264511A (en) | Measuring and controlling system | |
US2754053A (en) | Computing system | |
SU728119A1 (ru) | Регул тор давлени воздуха в форкамере аэродинамической трубы | |
US3048185A (en) | Variable increment pressure regulator | |
RU2685433C1 (ru) | Пневматический датчик плотности газов |