RU2781762C1 - Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор - Google Patents
Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781762C1 RU2781762C1 RU2022102857A RU2022102857A RU2781762C1 RU 2781762 C1 RU2781762 C1 RU 2781762C1 RU 2022102857 A RU2022102857 A RU 2022102857A RU 2022102857 A RU2022102857 A RU 2022102857A RU 2781762 C1 RU2781762 C1 RU 2781762C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- controller
- integral
- jet
- proportional
- link
- Prior art date
Links
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор состоит из струйно-фотокомпенсационных пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и дифференцирующего звена, соединенных сумматором, характеризуемый тем, что ПИ-регулятор и дифференцирующее звено содержат чувствительный элемент – пластину с нормально к ней расположенными соплами, из которых вытекают струи под давлением переменной и задания, причем в обратной связи ПИ-регулятора расположено электрическое интегральное звено, состоящее из конденсатора и переменного сопротивления, изменяющего постоянную времени интегрирования, а дифференцирующее звено включает пневматические ёмкость постоянного объёма и переменное сопротивление для изменения постоянной времени дифференцирования. Технический результат - повышение точности регулирования за счет использования в ПИ-регуляторе и в дифференцирующем звене линейной компенсационной схемы, основанной на силовом действии струи на подвижную пластину, закрепленную на петле фотоэлектрического гальванометра, оптически связанного с мостовой электрической схемой. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области пневмоэлектрических автоматических регуляторов.
Из уровня техники известен пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор, состоящий из мембранного пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и дифференцирующего звена, объединенный с помощью сумматора [1]. ПИ-регулятор включает в себя пропорциональное звено, содержащее 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 и дифференциальное звенья выполнены на базе апериодических звеньев, состоящих из постоянного объема и переменного сопротивления для изменения постоянной времени.
Недостатком такого ПИД-регулятора является низкая точность, обусловленная нелинейной характеристикой мембранных элементов сравнения, используемых в конструкции.
Технический результат, который достигается в настоящем изобретении, заключается в повышении точности регулирования за счет использования в ПИ-регуляторе и в дифференцирующем звене линейной компенсационной схемы, основанной на силовом действии струи на подвижную пластину, закрепленную на петле фотоэлектрического гальванометра, оптически связанного с мостовой электрической схемой.
Более конкретно струйно-фотокомпенсационный ПИД-регулятор состоит из струйно-фотокомпенсационных ПИ-регулятора и дифференцирующего звена, соединенные сумматором, отличающийся тем, что ПИ-регулятор и дифференцирующее звено содержат чувствительный элемент - пластину с нормально к ней расположенными соплами, из которых вытекают струи под давлением переменной и задания, причем в обратной связи ПИ-регулятора расположено электрическое интегральное звено, состоящее из конденсатора и переменного сопротивления, изменяющего постоянную времени интегрирования, а дифференцирующее звено включает пневматические емкость постоянного объема и переменное сопротивление для изменения постоянной времени дифференцирования.
Принцип работы ПИД-регулятора был частично использован в пропорциональном регуляторе [2], также основанным на использовании эффекта силового действия струи на пластину, жестко закрепленную на петле магнитоэлектрического гальванометра, в обратной связи которого располагается мостовая электрическая схема и вторичный прибор для регистрации процесса управления.
На фиг.1 представлена схема струйно-фотокомпенсационного пропорционально-интегрально-дифференциального (ПИД) регулятора, состоящего из пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора 1 и дифференцирующего звена 2. Для регистрации угла поворота чувствительного элемента - пластины 3, закрепленной на петле 4 фотоэлектрического гальванометра 5 предусмотрена оптическая схема, состоящая из зеркала 6, на которое падает луч света от источника 7, конденсора 8 и диафрагмы 9. Отраженный от зеркала луч света освещает обе половины сдвоенного фотосопротивления 10, включенного в равновесный мост 11, образованный сопротивлениями . Рамка 12 гальванометра 5 помещена в поле постоянного магнита 13, образуя при протекании тока обратной связи I магнитоэлектрический момент направленный встречно механическому моменту от силового действия струй на поверхность пластины 3.
В обратной связи ПИ-регулятора последовательно расположены делитель 14 для изменения коэффициента усиления пропорционального звена, выходной вторичный прибор миллиамперметр 15, выходное сопротивление 16 и интегральное звено, состоящее из конденсатора 17 и переменного сопротивления 18. Изменением проводимости α переменного сопротивления 18 можно менять постоянную времени интегрирования:
Входной канал ПИ-регулятора представлен двумя соплами 19 и 20, из которых вытекают струи под давлением, пропорциональным давлению переменной и давлению задания .
Звено дифференциального преобразователя (использована одна и та же нумерация однотипных компонентов схем) состоит из пневматических емкости 21 и переменного сопротивления 22 для изменения постоянной времени дифференцирования. Для получения расходного сигнала, пропорционального производной входного давления переменной используется точный повторитель 23, питание которого осуществляется через постоянный дроссель 24. Изменением проводимости β переменного сопротивления 22 можно менять постоянную времени дифференцирования:
Выходной сигнал через сопло 25 воздействует на пластину 3 струей под давлением, пропорциональным выражению .
Оба выходных канала ПИ-регулятора и дифференцирующего звена поступают на сумматор 26, выходной сигнал которого равен:
Формула (3) отражает закон ПИД-регулирования, реализованный в данном изобретении.
Библиографические данные
[1] Дмитриев В.Н., Градецкий В.Г. Основы пневмоавтоматики. М., «Машиностроение», 1973. С. 197-199.
[2] Патент РФ №2680614 04.05.2018. Струйно-фотокомпенсационный пропорциональный регулятор // Заявка № 2018116605, 04.05.2018. / Макаров В.А., Королев Ф.А., Макаров А.В, Тютяев Р.Е.
Claims (1)
- Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор, состоящий из струйно-фотокомпенсационных пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора и дифференцирующего звена, соединенных сумматором, характеризуемый тем, что ПИ-регулятор и дифференцирующее звено содержат чувствительный элемент – пластину с нормально к ней расположенными соплами, из которых вытекают струи под давлением переменной и задания, причем в обратной связи ПИ-регулятора расположено электрическое интегральное звено, состоящее из конденсатора и переменного сопротивления, изменяющего постоянную времени интегрирования, а дифференцирующее звено включает пневматические ёмкость постоянного объёма и переменное сопротивление для изменения постоянной времени дифференцирования.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2781762C1 true RU2781762C1 (ru) | 2022-10-17 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU746412A1 (ru) * | 1978-03-27 | 1980-07-07 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации В Нефтяной И Химической Промышленности | Пневматический пропорциональный регул тор |
SU1043587A1 (ru) * | 1982-04-09 | 1983-09-23 | Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный регул тор |
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 |
---|---|---|---|---|
SU746412A1 (ru) * | 1978-03-27 | 1980-07-07 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Комплексной Автоматизации В Нефтяной И Химической Промышленности | Пневматический пропорциональный регул тор |
SU1043587A1 (ru) * | 1982-04-09 | 1983-09-23 | Тульский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт | Пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный регул тор |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2781762C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор | |
NL8020072A (nl) | Signaalomzeteenheid bestemd om te worden ingebouwd in een pneumatisch besturingssysteem. | |
RU2781763C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
RU2788576C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупостоянно работающий пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор | |
RU2768107C1 (ru) | Струйно-пневматический пропорционально-интегрально-дифференциальный (пид) регулятор | |
RU2773623C1 (ru) | Струйно-пневматический пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
RU2768104C1 (ru) | Струйно-пневматический интегральный регулятор | |
RU2783485C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный блок предварения и дифференцирования | |
RU2788575C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупостоянно работающий пропорционально-интегральный (пи) регулятор | |
RU2817551C1 (ru) | Струйно-пневматическая система регулирования соотношения двух параметров | |
RU2788577C1 (ru) | Струйно-фотокомпенсационный полупропорциональный регулятор | |
SU661516A1 (ru) | Регул тор расхода | |
RU2786624C1 (ru) | Струйно-пневматический блок предварения и дифференцирования | |
US4107707A (en) | Analogue operation adjusting means for photographic camera | |
SU1425620A1 (ru) | Система регулировани давлени газа | |
RU2773115C1 (ru) | Струйно-пневматический полупропорциональный регулятор | |
SU1323947A1 (ru) | Газовый хроматограф | |
SU824227A1 (ru) | Интегрирующее устройство | |
SU1361694A1 (ru) | След щий электропривод | |
SU208080A1 (ru) | Регулятор для стабилизации непрерывногопараметра | |
Stock | Pneumatic Process Controllers: the Ancestry of the Proportional–Integral–Derivative Controller | |
SU855628A1 (ru) | Регул тор температуры | |
SU871154A1 (ru) | Устройство дл регулировани температуры | |
SU935889A1 (ru) | Регул тор температуры | |
SU711540A1 (ru) | Пневматический пропорциональный регул тор |