Изобретение относитс к автоматическим регул торам, выходным сигналом которых вл етс сери модулированных по частоте электрических импульсов, и может быть применено дл регулировани различных процессов в теплоэнергетике и химии, в частности , при использовании в качеству исполнительных устройств механизMoiB с посто нной скоростью перемещени . Известен частотно-импульсный регул тор температуры, содержащий последовательно р шюченные усилитель напр жени , интегратор, усилитель мощности, релейный элемент и реле времени Q Рднако данный регул тор не обеспе чивает высокой точности регулировани а именно обладает неудовлетворительными показател ми переходного процес са. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс импульсное устройство, которое структурно может быть представлено в виде последовательно соединенных усилител напр жени , интегратора и двух параллельных цепей, состо щих из не« симметричных релейных элементов, выход которых соединен через формирова тели управл квдих импульсов с усилите л ми мощности и через элемент ИЛИ с формирователем импульсов, выход кото рого соединен с управл кищ1м входом ключевого элемента, включенного параллельно интегратору zj , Известный регул тор также -обладае неудовлетворительными показател ми переходного процесса - большим перер . гулированием и малым быстродействием Целью изобретени вл етс повы шение быстродействи регул тора и уменьшение перерегулировани . Поставленна цель достигаетс тем что в регул тор, содержащий последовательно соединенные первый усилител и интегратор, две параллельные цепи, содержащие первый и второй несимметрические релейные элементы, имеюоще задатчиКЗоны нечувствнгельности и выходами соединенные соответственно через первый и второй одновибраторы с усилител ми мощности и через элемент ИЛИ - с третьим одновибратором, выход которого соединен с управл ю1ЦИМ входом ключевого элемента, включенного параллельно конденсатору интегратора, управл ющие входы первого и второго несимметричных релейных элементов подключены соответст- венно к выходам первого и второго задатчиков, введены третий и четвер- тый несимметричные релейные элементы , четвертый и п тый одновибраторы, второй и третий усилители напр жени , сумматор и два КЗ-триггера, выход интегратора соединен с первым входом сумматора, подключенного выходом к входам первого и второго несимм тричных релейных элементов, выход первого усилител напр жени соединен с входами третьего и четвертого несимметричных релейных элементов, выходы которых соединены соответственно через четвертый и п тый одно вибраторы с R-входами соответствующих триггеров, пр мые выходы которых подключены соответственно через второй и третий усилители к второму и третьему входам сумматора, выход элемента ИЛИ соединен с S-входами триггеров. На фиг. 1 изображена структурна схема предлагаемого регул тора; на фиг. 2 - осциллограммы процессов изменени сигналов на выходах интеграторов известного и предлагаемого регул тора. Регул тор содержит усилители 1-3, интегратор . 4, сумматор 5, несимметричные релейные элементы 6-9, задатчики зон нечувствительности 10 и 11, одновибраторы 12-16, усилители мощности 17 и 18, ключевой элемент 19, элемент ИЛИ 20 и RS-триггеры 21 и 22. Регул тор работает следующим образом . На вход регул тора поступает сигнал рассогласовани , равный разности между заданным и действительным значени ми регулируемого параметра.Этот сигнал поступает на вход первого усилител напр жени 1, усиливаетс и поступает на вход.интегратора 4. С выхода интегратора сигнал поступает на первый вход сумматора 5 и с.его выхода на входы первого 6 и второго 7 несимметричных релейных элементов При достижении сигналом на выходе интегратора значени , превьппающего величину зоны нечувствительности релейного элемента, срабатывает в зависимости от пол рности один из релей-о ных элементов, например 6. При срабатывании релейндго элемента 6, зону . нечувствительности которого определ ет задатчик 10, сигнал поступает на одновибратор 12 и на одновибратор 14 через элемент ИЛИ 20. Одновибратор определ ет длительность управл ющего импульса, поступающего через усилитель мощности 17 на испо нительный механизм, измен его положение таким образом, чтобы скомпе сировать величину возмущающего воздействи .. Одновибратор 14 формирует короткие импульсы, вызывающие сраба тывание ключевого элемента 19 и, соответственно,- закорачивание конде сатора интегратора 4.-При этом сигнал на выходе релейного элемента 6 уменьшаетс до нулевого уровн .При наличии сигнала рассогласовани на входе в регул тор процесс повтор етс в случае, если сохран етс пол рность сигнала на входе в регул тор . При изменении пол рности сигнала на входе регул тора работа рас смотренных элементов происходит ана логично, за исключением того, что происходит срабатывание одновибратора 13 и усилител мощности 18. В случае, если выход усилител 1 не соединен со входами релейных эле-. ментов 8 и 9, рассмотренна последовательность работы элементов полностью определ ет работу известного регул тора. В этом случае при подач на вход регул тора гармонического сигнала сигнал на выходе интегратор 4 измен етс (фиг. 2а) а структурна схема регул тора представлена в виде (фиг. 26), где Wj(p) /рпередаточна функци врем задающего инт гратора} НЭ - нелинейный элемент вида квантователь приращений ; Wm(p) l-e - передаточна функци формировател пр моугольных импульсов , где J - длительность управл ю щего импульса. В отличие от известного предла га мый регул тор работает следующим об разом. В момент изменени пол рнос084 ти сигнала на входе регул тора происходит срабатывание одного из релейных элементов 8. или 9 и отключение другого. Предположим, что произошло изменение пол рности сигнала с + на -. В этом случае, при срабатывании релейного элемента 8 происходит запуск одновибратора 15 и переключение триггера 22. На его пр мом выходе по вл етс сигнал, который , проход через усилитель 3,определ ющий его необходимую величину, поступает на третий йсод сумматора 5. .При изменении сигнала на входе регул тора с - на + соответственно происходит срабатывание релейного элемента 9, одновибратора 16 и триг- гера 21, сигнал с выхода которого через усилитель 2 поступает на второй вход сумматора 5.После того, как происходит очередное срабатывание регул тора, происходит возврат триггеров в исходное посто ние за счет поступлени сигнала с выхода элемента ИЛИ 20 на S-ходы триггеров. При подаче на вход регул тора гармо- нического сигнала на выходе сумматора 5 изменение сигнала в регул торе происходит в соответствии с фиг.2, что эквивалентно рассмотрению структурной схемы регул тора в виде фиг. 22, где квантующий элемент не обладает гистерезисом. Можно показать, что регул тор позвол ет дл той же линейной части системы, при тех же требовани х к переходному процессу по величине перерегулировани обеспечиваеть большее быстродействие системы за счет увеличени коэффициента усилени регул тора. Таким образом, применение изобретени позвол ет значительно повысить качество регулировани без применени спещ ально проектируемых корректирующих устройств, требующих расчета в каждом конкретном случае и индивидуального изготовлени ..The invention relates to automatic controllers, the output of which is a series of frequency-modulated electrical pulses, and can be used to regulate various processes in heat and power engineering and chemistry, in particular, when used as a MoiB actuators with a constant speed of movement. A frequency-pulse temperature regulator is known that contains a stringed voltage amplifier, an integrator, a power amplifier, a relay element, and a time relay Q. However, this controller does not provide high control accuracy, namely, it has unsatisfactory transient parameters. The closest to the invention in its technical essence is a pulsed device, which can be structurally represented as a series-connected voltage amplifier, an integrator, and two parallel circuits consisting of non-symmetric relay elements whose output is connected through pulse shapers. power amplifiers and through an OR element with a pulse shaper, the output of which is connected to the control input of a key element connected in parallel to the integrator zj, Str Torr -has also unsatisfactory transient data were obtained - a big break. low speed and low speed The aim of the invention is to increase the speed of the controller and reduce the overshoot. The goal is achieved by the fact that the regulator containing the serially connected first amplifier and integrator, two parallel circuits containing the first and second asymmetrical relay elements, has controllers and outputs connected respectively through the first and second one-shot vibrators and through the element OR - with the third one-shot, the output of which is connected to the control of the SCR input of a key element connected in parallel to the integrator capacitor, the control inputs of the first and the second asymmetric relay elements are connected respectively to the outputs of the first and second setters, the third and fourth asymmetric relay elements are introduced, the fourth and fifth one-oscillators, the second and third voltage amplifiers, the adder and two short-circuits trigger, the integrator output is connected to the first input of the adder, connected by an output to the inputs of the first and second asymmetric trinity relays, the output of the first voltage amplifier is connected to the inputs of the third and fourth asymmetric relay elements, the outputs of which x are connected respectively through the fourth and fifth one vibrators with the R-inputs of the respective triggers, the direct outputs of which are connected respectively via the second and third amplifiers to the second and third inputs of the adder, the output of the OR element is connected to the S-inputs of the triggers. FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed controller; in fig. 2 - oscillograms of signal change processes at the outputs of integrators of the known and proposed controller. The regulator contains amplifiers 1-3, integrator. 4, adder 5, unbalanced relay elements 6-9, deadband adjusters 10 and 11, one-shot 12-16, power amplifiers 17 and 18, key element 19, element OR 20, and RS-flip-flops 21 and 22. The controller works as follows . A mismatch signal equal to the difference between the set and actual values of the controlled parameter is input to the controller. This signal is fed to the input of the first voltage amplifier 1, is amplified and fed to the input of the integrator 4. From the integrator output, the signal goes to the first input of the adder 5 and With its output to the inputs of the first 6 and second 7 asymmetric relay elements. When the integrator reaches the value that exceeds the dead zone value of the relay element, it works depending on From polarity, one of the relay elements, for example, 6. When a relay element 6 is triggered, a zone. the insensitivity of which is determined by the setting device 10, the signal enters the one-shot 12 and the one-shot 14 through the element OR 20. The one-shot determines the duration of the control pulse fed through the power amplifier 17 to the control mechanism, changing its position so as to combine the value of the disturbing effects. The single-oscillator 14 generates short pulses causing the triggering of the key element 19 and, accordingly, short-circuiting the integrator capacitor 4. -At the same time, the signal at the output of the relay the element 6 is reduced to a zero level signal When there is a mismatch at the input to the controller process is repeated if the polarity of the stored signal at the input to the controller. When the polarity of the signal at the controller input changes, the operation of the considered elements occurs analogously, except that the one-shot 13 and the power amplifier 18 are triggered. In the case that the output of amplifier 1 is not connected to the inputs of the relay elements. Copies 8 and 9, the considered sequence of operation of the elements fully defines the operation of the known controller. In this case, when the input of the harmonic signal is fed to the input, the signal at the output of integrator 4 changes (Fig. 2a) and the block diagram of the regulator is presented as (Fig. 26), where Wj (p) / p is the transfer function of the time of the intro grater} NE - a nonlinear element of the type of quantizer increments; Wm (p) l – e is the transfer function of the square pulse generator, where J is the duration of the control pulse. In contrast to the well-known, the proposed controller works as follows. At the time of changing the signal field at the controller input, one of the relay elements 8. or 9 is triggered and the other is switched off. Suppose a change in signal polarity from + to - has occurred. In this case, when the relay element 8 is triggered, the one-shot 15 starts and the trigger 22 is switched. A signal appears at its direct output which, passing through the amplifier 3, determining its required value, goes to the third source adder 5.. changing the signal at the controller input from - to +, respectively, the relay element 9, the one-shot 16 and the trigger 21 trigger, the signal from the output of which through the amplifier 2 goes to the second input of the adder 5. After the next operation of the switch In this case, the triggers return to the initial position due to the arrival of a signal from the output of the OR 20 element on the S-turns of the triggers. When applying to the controller input a harmonic signal at the output of the adder 5, a change in the signal in the controller occurs in accordance with FIG. 2, which is equivalent to considering the block diagram of the controller as shown in FIG. 22, where the quantizing element does not have a hysteresis. It can be shown that the regulator allows for the same linear part of the system, with the same requirements for the transient process by the value of the overshoot, to ensure greater system performance by increasing the gain of the regulator. Thus, the application of the invention allows to significantly improve the quality of regulation without the use of professional designed corrective devices, requiring calculation in each particular case and individual production.
Фм(1)Fm (1)
озoz
-Mi-Mi