SU1228072A1 - Pulse-relay regulator - Google Patents
Pulse-relay regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1228072A1 SU1228072A1 SU843771641A SU3771641A SU1228072A1 SU 1228072 A1 SU1228072 A1 SU 1228072A1 SU 843771641 A SU843771641 A SU 843771641A SU 3771641 A SU3771641 A SU 3771641A SU 1228072 A1 SU1228072 A1 SU 1228072A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- elements
- relay
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области систем управлени . Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи регул тора. Поставленна цель достигаетс тем, что в регул - . тор, содержащий четыре одновибратора, RS-триггер, первый и второй несш4мёт- ричные релейные элементы, усилитель, интегратор, два задатчика, элемент ИЛИ, введены D-триггер, второй, гре- тий, четвертый и п тый ключевые элементы , три элемента И и элемент И-НЕ. 2 ил.The invention relates to the field of control systems. The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of the controller. The goal is achieved by the fact that in the regulation. a torus containing four single-oscillators, an RS-trigger, the first and second non-symmetric relay elements, an amplifier, an integrator, two knobs, an OR element, a D-trigger, a second, a grethy, fourth and fifth key elements, three AND elements are introduced and the element and NOT. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к автоматическим импульсным регул торам, в которых выходной сигнал вл етс лре- рывной функцией отклонени входного сигнала от заданной величины, и может быть использовано в системах автоматического регулировани различных процессов в теплоэнергетике и химии при применении в качестве исполнительных устройств механизмов с посто нной скоростью перемещени дл объектов с малой инерционностью, например в установках дл регулировани температуры путем изменени концентрации компонентов смеси из двух компонентов с различной температурой.The invention relates to automatic pulse controllers in which the output signal is a continuous function of the deviation of the input signal from a predetermined value, and can be used in systems of automatic control of various processes in heat and power engineering and chemistry when used as actuators of mechanisms with constant speed. movements for objects with low inertia, for example, in installations for temperature control by changing the concentration of the components of the mixture of two components ntov different temperatures.
Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи регул тора .The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of the controller.
На фиг.1 представлена функциональна схема регул тора; на фиг.2 - временные диаграммы основных сигналов регул тора при отработке возмущающего или управл ющего воздействи .Figure 1 shows the functional diagram of the controller; Fig. 2 shows timing diagrams of the main signals of the regulator during the development of a disturbing or control action.
Регул тор (фиг.1) содержит усилитель 1, интегратор 2, несимметричные релейные элементы 3 и 4, задатчи ки зоны нечувствительности 5 и 6, ключевые элементы 7 - 11, элемент ШШ 12, одновибраторы 13-16, элемент И-НЕ 17, элементы И 18-20, RS- триггер 21, D-триггер 22. В процессе регулировани регул тор осуществл ет управление исполнительным устройством с посто нной скоростью перемещени .The regulator (Fig. 1) contains amplifier 1, integrator 2, asymmetrical relay elements 3 and 4, deadband adjusters 5 and 6, key elements 7-11, element SHIII 12, 13-16 single-oscillators, AND-NOT element 17, elements 18-20, RS-flip-flop 21, D-flip-flop 22. In the control process, the controller controls the actuator at a constant speed.
Работа регул тора осуществл етс следующим образом.The operation of the regulator is carried out as follows.
На вход регул тора поступает сигнал Ugjj i равный разности между заданным и действительным значени ми регулируемого параметра, и усиленный усилителем 1 он поступает на вход интегратора 2. С выхода интегратора 2 сигнал поступает на входы несимметричных релейных элементов 3 и 4. В зависимости от пол рности сигнала рассогласовани при достижении сигналом на выходе интегратора 2 уровн , заданного задатчиком зоны нечувствительности 5 или 6, сра- батьшает соответствующий несимметричный релейный элемент, например элемент 3, На выходе элемента 3 возникает сигнал и, (момент , времени t на фиг.2) и поступает на один из входов элемента ИЛИ 12, вызыва по вление на выходе последнегоThe controller Ugjj i signal is equal to the difference between the set and actual values of the controlled parameter, and amplified by amplifier 1 is fed to the input of the integrator 2. From the integrator 2 output, the signal goes to the inputs of unbalanced relay elements 3 and 4. Depending on polarity the error signal when the signal at the output of the integrator 2 reaches the level set by the deadband generator 5 or 6, the corresponding unbalanced relay element, for example, element 3, is triggered. oznikaet signal and (moment of time t in Figure 2) and is applied to one input of the OR gate 12, causing the appearance at the output of the last
5five
00
5five
сигнала Uj, которым запускаетс одновибратор 13. Одновременно сигнал и с выхода несимметричного релейного элемента 3 поступает на один из входов RS-триггера 21, вызыва , при необходимости, его переключение. При переключении триггера 21 инвертируютс сигналы Ua и Uo на его выхоо аsignal Uj, which launches the one-shot 13. At the same time, the signal and the output of the asymmetrical relay element 3 is fed to one of the inputs of the RS flip-flop 21, causing, if necessary, switching it. When switching the trigger 21 inverted signals Ua and Uo at its output
дах, поступающие на входы элементов И 19 и 20 и подготавливающие включение обмотки исполнительного устройства , соответствующей пол рности сигнала рассогласовани Ug .dah, arriving at the inputs of elements And 19 and 20 and preparing the inclusion of the winding of the actuator corresponding to the polarity of the error signal Ug.
Запуск одновибраторов 13-16 осуществл етс по переднему фронту входного сигнала. При запуске сигналом V одновибратора 13 на выходах его на врем импульса t происходит ин-- вертирование сигналов. Сигнал Uj, единичного значени поступает на управл ющий вход ключевого элемента 7, а сигнал и с .инверсного выхода одно- вибратора I3, Поступающий на вход одновибратора 14, принимает нулевое значение. При срабатывании ключевого элемента 7 происходит обнуление интегратора 2 и, соответственно, уменьшение до нул сигналов U и Uj. Поскольку в исходном состо нии т.е. до момента запуска одновибратора 13, сигналы и , Ug , и, U имеют единичные значени , то при запуске одновибратора 13 сигнал на выходе элемента И 18 становитс равным О, что 5 вызывает отключение ключевых элементов 9 и 10 и подготовку к включению : исполнительного устройства 23. Длительность импульса tg принимаетс минимально возможной, но достаточной дл срабатывани последующих устройств . Если в качестве ключевых элементов 8 - 11 используютс устройства тиристорного типа, отключение которых происходит не в момент равенства О управл ющего сигнала, а при выполнении одновременного услови равенства О тока через тиристор, длительность импульса tg выбираетс не менее, чем Т/2, где Т - период напр жени питани электродвигател исполнительного устройства. Тем самым обеспечиваетс нормальное функционирование схемы и исключение возможности короткого замыкани при переключенииThe triggering of one-shot 13-16 is performed on the leading edge of the input signal. When triggered by the signal V of the one-shot 13 at its outputs for the pulse time t, the signals are inverted. The signal Uj, of a single value, is fed to the control input of the key element 7, and the signal from the inverse output of the single-vibrator I3, arriving at the input of the one-vibrator 14, takes a zero value. When the key element 7 is triggered, the integrator 2 is zeroed out and, accordingly, the signals U and Uj are reduced to zero. Since in the initial state, i.e. until the launch of the one-shot 13, the signals and, Ug, and, U have single values, then when the one-shot 13 is started, the signal at the output of the element 18 becomes equal to 0, which causes the switching off of the key elements 9 and 10 and preparation for switching on the actuator 23 The pulse duration tg is assumed to be as short as possible, but long enough to trigger subsequent devices. If thyristor-type devices are used as key elements 8-11, the disconnection of which occurs not at the moment when the control signal O is equal, but when the simultaneous condition of equality of current through the thyristor is fulfilled, the pulse duration tg is chosen not less than T / 2, where T - the voltage period of the power supply to the actuator motor. This ensures the normal operation of the circuit and the exclusion of the possibility of a short circuit when switching
00
00
5five
00
5five
ключевых элементов.key elements.
В момент окончани импульса дли тельностью tj происходит обратноеAt the time of the end of a pulse with the duration tj, the reverse occurs.
инвертирование сигналов U и Оц на выходах одновибратора 13. При этом происходит запуск одновибратора 14, дпительность импульсов на выходе которого t определ ет длительность . управл ющего импульса, поступающего на обмотки исполнительного устройства (момент времени t,., на фиг, 2). Сигнал Uj на пр мом выходе одновибратора 14 прпнимает единичное значение, а сигнал Vg на его инверсном выходе - нулевое. Равенство О сигнала U обеспечивает возможность включени ключевых элементов 9 и 10 в течение управл ющего импульса и, одновременно, вызывает по вление единичного уровн напр жени сигнала Од на выходе элемента И-НЕ 17. На выходе элемента И 20 по вл етс сигнал , поступающий на управл ющий.вход ключевого элемента 11. -При включении ключевого элемента 11 осуществл етс подключение одной из обмоток электродвигател исполнительного механизма к напр жению питани и перемещение испол нительного устройства в течение времени t в сторону, обеспечивающую уменьшение сигнала рассогласовани . В момент окончани управл ющего импульса длительностью t происходит inverting the signals U and Ots at the outputs of the one-shot 13. In this case, the start of the one-shot 14 occurs, the output impulses of which t determines the duration. control pulse arriving at the windings of the actuating device (time t,., FIG. 2). The signal Uj at the direct output of the one-shot 14 recognizes a single value, and the signal Vg at its inverse output is zero. Equality O of the signal U provides the possibility of switching on key elements 9 and 10 during a control pulse and, simultaneously, causes the appearance of a single level of signal voltage Od at the output of the AND – NE element 17. At the output of element 20, a signal appears control input of the key element 11. When the key element 11 is turned on, one of the windings of the actuator motor is connected to the supply voltage and the actuator moves during the time t to the side, ensuring ivayuschuyu decrease error signal. At the moment of termination of the control pulse of duration t
пP
обратное инвертирование сигналов на выходах одновибратора 14. При этом становитс равным О сиганал Ug на выходе элемента И-НЕ 17, что вызывает, соответственно, отключение ключевого элемента 11.reverse inverting the signals at the outputs of the one-shot 14. At the same time, it becomes equal to the O signal Ug at the output of the AND-NE element 17, which causes, respectively, the disconnection of the key element 11.
Одновременно происходит запуск од новибраторов 15 и 16 (момент времени t,j на фиг.2). Дпительность импульса на выходе одновибратора 15 равна t, что обеспечивает невозможность включени ключевых элементов 9 и 10 до гарантированного отключени ключевых элементов 8 и 1 1 . Длительность импульса на выходе одновибратора 16 tp определ ет допустимую длительност паузы между очередными импульсами управлени . По истечении времени tg (момент времени t на фиг.2) происходит обратное, инвертирование сиг- нала и на выходе одновибратора 15, на выходе элемента И 18 формируетс единичное значение сигнала U и включение ключевых элементов и 10. При этом обеспечиваетс зако- рачивание обмоток исполнительного устройства 23 и улучшение качественных характеристик системы регулиро -tOSimultaneously, the launch of the new vibrators 15 and 16 (the moment of time t, j in figure 2). The pulse capacity at the output of the one-shot 15 is equal to t, which makes it impossible to turn on the key elements 9 and 10 before the guaranteed switching off of the key elements 8 and 1 1. The pulse duration at the output of the one-shot 16 tp determines the allowable length of the pause between successive control pulses. After the time tg (time t in Fig. 2), the opposite occurs, the signal is inverted at the output of the one-shot 15, the output of the element 18 is formed by a single value of the signal U and the inclusion of key elements and 10. At the same time, the windings are shorted actuator 23 and improving the quality characteristics of the regulatory system -tO
99
вани с использованием регул тора. В момент времени t заканчиваете переключение элементов схемы регул тора , которые устанавливаютс в исходное состо ние. Если на входе регул тора продолжает действовать, сигнал рассогласовани U той же пол рности и интервал времени между передними фронтами импульсов на выходе несимметричного релейного элемента 3 не меньше, чем (,+t), работа элементов регул тора повтор етс в описанной последовательности и на выходе регул тора формируетс последовательность импульсов управлени , частота которых линейно зависит от величины сигналй рассогласовани Ug .vani using the controller. At time t, you complete the switching of the elements of the regulator circuit, which are reset. If the input of the regulator continues to operate, the error signal U of the same polarity and the time interval between the leading edges of the pulses at the output of the unbalanced relay element 3 is not less than (, + t), the operation of the regulator elements is repeated in the described sequence and at the output the controller generates a sequence of control pulses whose frequency linearly depends on the magnitude of the error signal Ug.
Наличие одновибратора 16 обеспечивает перевод регул тора в релейный режим работы при превьппении сигналом рассогласовани некоторого значени , при котором включение одновибратора 14 происходит в момент наличи импульса на выходе одновибратора 16. Проверка состо ни D-триг гера 22 осуществл етс сигналом Ut по его переднему фронту. Если длительность импульса на выходе одновибратора 16 такова, что его инвертирование в момент окончани импульса (момент времени t. на фиг.2) происходит до запуска одновибратора 14, переключени D-триггера не происходит и работа схемы прл очередном формировании импульса управлени происходит аналогично описанному (моментыThe presence of the one-shot 16 ensures that the controller is switched to the relay mode when the error signal transmits a certain value, at which the one-shot 14 turns on when there is a pulse at the output of the one-shot 16. The state of the D-trigger 22 is checked by the Ut signal on its leading edge. If the pulse duration at the output of the one-shot 16 is such that it is inverted at the time of the end of the pulse (time t. Figure 2) before the start of the one-shot 14, switching of the D-flip-flop does not take place and the operation of the next control pulse generation occurs as described ( moments
- 0 45 ь so 55 - 0 45 so 55
времени t.time t.
t7, t,t7, t,
t.« ) . Еслиt. "). If a
(, и 9 срабатывание одновибратора 14 происходит в момент времени, когда сигнал и, на выходе одновибратора 16 имеет нулевое значение, т.е. когда одно- вибратор 16 запущен (момент времени t на фиг.2), происходит переключение D-триггера, на выходе элемента И-НЕ 17 формируетс единичное значение сигнала U и регул тор входит в релейный режим работы до тех пор, пока сигнал рассогласовани не уменьшитс до заданного настройкой одновибратора 16 значени .(, and 9 the operation of the one-shot 14 occurs at the time when the signal and, at the output of the one-shot 16, has a zero value, i.e. when the single-vibrator 16 is started (time t in FIG. 2), the D-flip-flop switches at the output of the NAND 17 element, a single value of the signal U is formed and the controller enters the relay mode of operation until the error signal decreases to the 16-value set by the one-oscillator.
Дл обеспечени стабильной работы регул тора в релейном режиме при любых величинах сигнала рассогласовани в качестве одновибратора 16 целесообразно примен ть одновиб- раторы с повторным запуском, например типа КМ155АГЗ, запуск которыхIn order to ensure the stable operation of the controller in the relay mode at any values of the error signal, as a one-shot 16, it is advisable to use one-shot with a restart, for example, type КМ155АГЗ
осуществл етс независимо от того, в каком состо нии находитс одновиб- ратор. При использовании одновибра- торов обычного типа, повторный запуск которых происходит только по окончании предыдущего импульса, например К155АГ1, при определенной величине сигнала рассогласовани возможен сбой релейного режима, так как перед- НИИ фронт сигнала U с выхода одно- вибратора 14 может оказатьс сформированным в момент, когда одновибратор 16 не будет запущен несмотр на величину сигнала рассогласовани , пре- вышающую предельное значение.performed regardless of the state in which the mono-oscillator is located. When using conventional one-shot vibrators, which are restarted only after the previous pulse, for example K155AG1, the relay mode may fail at a certain value of the error signal, since the front of the U signal from the output of the single-vibrator 14 may turn out to be formed at when the one-shot 16 is not triggered despite the magnitude of the error signal exceeding the limit value.
Таким образом, при малых значени х сигнала рассогласовани Uj регул тор осуществл ет интегральную частотно-импульсную модул цию управ- л ющего сигнала, а при больших значени х -. релейное управление, что обеспечивает повышенное быстродействие систем регулировани при применении предложенной конструкции регул тора. Наличие ключевых элементов 9 и Ю и закорачивание обмоток исполнительного устройства 23 при сн тии управл ющего импульса ведет к повьшению точ- иости отработки в установившемс ре- жиме.Thus, at small values of the error signal Uj, the controller performs integral frequency-pulse modulation of the control signal, and at large values, it does. relay control, which provides an increased speed of control systems when applying the proposed controller design. The presence of key elements 9 and 10 and short-circuiting the windings of the actuator 23 when the control pulse is removed leads to an increase in the accuracy of testing in the steady state.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843771641A SU1228072A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Pulse-relay regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843771641A SU1228072A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Pulse-relay regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1228072A1 true SU1228072A1 (en) | 1986-04-30 |
Family
ID=21131074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843771641A SU1228072A1 (en) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | Pulse-relay regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1228072A1 (en) |
-
1984
- 1984-07-18 SU SU843771641A patent/SU1228072A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Нелинейные системы автоматического управлени . Метод гармонкчес- кой линеаризации в проектировании нелинейных систем автоматического управлени . /Под ред. Ю.И.Топчеева. М.: Машиностроение, I970, с. . Авторское свидетельство СССР № 1096608, кл. G 05 В М/30, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FR2521799B1 (en) | DEVICE FOR CONTROLLING A STEPPING ELECTRIC MOTOR | |
SU1228072A1 (en) | Pulse-relay regulator | |
EP0088444B1 (en) | Apparatus for transmitting energy to and from coils | |
RU2133550C1 (en) | Pulse distributor for controlling four-phase stepping motor | |
SU1432700A1 (en) | Device for controlling three-phase bridge-type inverter | |
SU1206919A1 (en) | Control device for transistor converter | |
SU845257A1 (en) | Device for remote varying of decoding converter output voltage | |
USRE29086E (en) | Adjustable interval time switch device | |
SU1767482A2 (en) | Temperature regulator | |
SU1322465A1 (en) | Complement flip-flop | |
SU1499462A2 (en) | Two-channel comparator | |
SU1029369A1 (en) | Control device for thyratron motor | |
SU1490706A1 (en) | Relay pulse generator | |
SU1334334A1 (en) | Method of controlling induction electric motor drive | |
SU1241190A1 (en) | Relay-pulse servo system | |
SU1436219A1 (en) | Logical switching device for reversible adjustable rectifier | |
SU505047A1 (en) | Time relay | |
SU1476581A1 (en) | Dc electric drive | |
SU1050087A1 (en) | Device for controlling electric step motor | |
SU1282303A1 (en) | Control device for stepping motor | |
SU1393698A1 (en) | Apparatus for decoding pulsed signals of electric central interlocking | |
SU624230A1 (en) | Arrangement for control of operation sequence | |
SU1297010A1 (en) | Control device for electric motor | |
SU1117585A1 (en) | Pulse regulator | |
SU1508333A1 (en) | Electric drive |