SU1275367A1

SU1275367A1 - Регул тор дл объекта с переменным транспортным запаздыванием

Info

Publication number: SU1275367A1
Application number: SU843819278A
Authority: SU
Inventors: Борис Константинович Чостковский; Дмитрий Анатольевич Уклейн; Давид Яковлевич Гальперович; Станислав Алексеевич Ганин
Original assignee: Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-12-07

Abstract

Изобретение относитс к области систем автоматического регулировани ; процессов с переменным транспортным запаздыванием и может быть использовано в системах регулировани процессов производства длинномерных изделий . Целью изобретени вл етс увеличение точности регулировани . Устройство содержит второй. 1 сумматор , усилитель 2, интегратор 3, ключ 4, формирователь 5 импульсов, датчик 6 тактовой длины, объект 7, первый 8 сумматор и задатчик 9. Цель изобретени достигаетс адаптацией настроек регул тора к изменени м величины транспортного запаздывани . Новым в регул торе вл етс то, что.он содержит блок дискретизации в цепи интегрирующего звена, осуществл ющий квантование входного сигнала регул тора, . и датчик тактовой длины, определ ющий I интервалы времени, через которые осуществл етс дискретизаци . Величина (Л каждого интервала времени соответствует перемещению объекта регулировани на одно и то же фиксированное рассто ние, вследствие чего регул тор вл етс адаптивным к переменной величине транспортного запаздывани . ND 2 ил. Kj СП 00 ф vi

Description

'Изобретение относится к системам автоматического регулирования процес-, сов с транспортным запаздыванием и может найти применение в системах регулирования процессов производства длинномерных изделий, например кабелей, проводов, листового проката и т.д. ·

Целью изобретения является увеличение точности регулирования в условиях переменности транспортного запаздывания .

к .к, - коэффициенты усиления пропорционально.й и интегральной частей ошибки х. '

Изменение коэффрщиента k_b незначи· 5 тельно сказывается на качестве (точности) процесса регулирования при изменении величины транспортного запаздывания Ύ относительно его номинального значения. Изменение же Belli личины k_u по закону

На фиг.1 приведена структурная схесхема устройства; на фиг.2 - датчик тактовой длины.

Устройство содержит второй сумматор 1, усилитель 2, интегратор 3, ключ 4, формирователь 5 импульсов, датчик 6 тактовой длины, объект 7, первый сумматор 8 и задатчик 9. Датчик 6 тактовой длины содержит изделие 10, мерное колесо 11, магнит 12, геркон 13, клемму 14 источника питания, резистор 15 и конденсатор 16.

Формирователь 5 импульсов может быть реализован, например, в виде одновибратора.

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме работы при постоянном транспортном запаздывании ошибка регулирования х на выходе первого 8 сумматора равна нулю.

Поэтому периодическое включение ключа 4 за счет импульсов с выхода датчи ка 6 тактовой длины, сформированных формирователем 5 импульсов, ничего не меняет в процессе регулирования. При изменении величины транспортного запаздывания точность процесса регу пирования может существенно измениться, если параметры регулятора не адаптируются к этому изменению.

Адаптивные свойства регулятора проявляются в виде изменившейся частоты подачи импульсов с выхода датчика 6 тактовой длины, что приводит к эквивалентному изменению коэффициента усиления по интегральной составляющей ошибки регулирования. Возможность подобной коррекции вытекает из следующего. Численный анализ процессов стабилизации для объекта первого порядка с запаздыванием показываетучто применительно к закону управления y=k_nx+k_u J^xdt, (1) где у ί- сигнал воздействия на объект регулирования;

где c=const, существенно улучшает процессы при из*5 менении ν’. Считая, что скорость протяжки изменяется медленее ошибки регулирования, закон управления (1) можно записать в виде

Р rf y=k х + - I xdf (2) h Li

2-cth где Ж - расстояние от места введения управляющего воздействия., до датчика 6 тактовых импульсов;

₂₅ - текущая длина изделия - объект регулирования;

- некоторый фиксированный, достаточно малый интервал.

При номинальной скорости протяжки

V время запаздывания 7 =const и настройки регулятора К_п и К_и оптимальны. При отклонении скорости и от номинального значения время запаздывания Т может изменяться в широких пределах. Но при изменении скорости V из.меняется скорость вращения колеса датчика тактовой длины, а следовательно, и время прохождения изделием тактовой длины , что в соответствии с выражением (2) обеспечивает адаптацию регулятора к изменению времени запаздывания.

Высокое качество регулирования, обусловленное адаптацией предлагаемого регулятора к переменному вре45 мени запаздывания, обеспечивает 'увеличение точности стабилизации геометрических размеров изготавливаемого длинномерного изделия, что позволяет работать на нижнем допуске по геометрическим параметрам.

Claims

Изобретение относитс к системам автоматического регулировани процес сов с транспортным запаздыванием и может найти применение в системах регулировани процессов производства длинномерных изделий, например кабелей , проводов, листового проката и т.д. Целью изобретени вл етс увеличение точности регулировани в услови х переменности транспортного запаздывани . На фиг.1 приведена структурна сх схема устройства; на фиг.2 - датчик тактовой длины. Устройство содержит второй сумматор 1, усилитель 2, интегратор 3, ключ А, формирователь 5 импульсов, датчик 6 тактовой длины, объект 7, первый сумматор 8 и задатчик 9. Датчик 6 тактовой длины содержит издели 10, мерное колесо 11, магнит 12, гер кон 13, клемму 14 источника питани , резистор 15 и конденсатор 16. Формирователь 5 импульсов может быть реализован, например, в виде одновибратора. Устройство работает следующим образом . В установившемс режиме работы при посто нном транспортном запаздывании ошибка регулировани х на выхо де первого 8 сумматора равна нулю. Поэтому периодическое включение ключ 4 за счет импульсов с выхода датчика 6 тактовой длины, сформированных формирователем 5 импульсов, ничего не мен ет в процессе регулировани . При изменении величины транспортного запаздывани точность процесса регулировани может существенно изменить с , если параметры регул тора не ада птируютс к этому изменению. Адаптивные свойства оегул тора про вл ютс в виде изменившейс частоты подачи импульсов с выхода датчи ка 6 тактовой длины, что приводит к эквивалентному изменению коэффициент усилени по интегральной составл юще ошибки регулировани . Возможность подобной коррекции вытекает из следу ющего. Численньш анализ процессов стабштзац и дл объекта первого пор дка с запаздыванием показываетучто применительно к закону управлени y k x -kj;xdt, (1) где у Т сигнал воздействи на объект регулировани ; k ,k | коэффициенты усилени пропорциональной и интегральной частей ошибки х. . Изменение коэффициента k незначиельно сказываетс на качестве (точости ) процесса регулировани при зменении величины транспортного зааздывани t относительно его номиального значени . Изменение же веичины k по закону где c const, ущественно улучшает процессы при изенении С . Счита , что скорость прот жки измен етс медленее ошибки регулировани , закон управлени (1) можно записать в виде y k x Mxde(2) e-oih где о. - рассто ние от места введени управл ющего воздействи ., до датчика 6 тактовых импульсов; t текуща длина издели - объект регулировани ; oL - некоторьй фиксированный, достаточно малый интервал. При номинальной скорости прот жки врем запаздывани Т const и настройки регул тора К,., и К оптимальны. При отклонении скорости U от номинального значени врем запаздывани Т может измен тьс в широких пределах . Но при изменении скорости V измен етс скорость вращени колеса датчика тактовой длины, а следовательно , и врем прохождени изделием тактовой длины дЕ , что в соответствии с выражением (2) обеспечивает адаптацию регулитора к изменению времени запаздывани . Высокое качество регулировани , обусловленлчое адаптацией предлагаемого регул тора к переменному времени запаздывани , обеспечивает увеличение точности стабилизации геометрических размеров изготавливаемого длинномерного издели , что позвол ет работать на нижнем допуске по геометрическим параметрам. Формула изобретени Регул тор дл объекта с переменным транспортным запаздыванием, содержащий последовательно включенные задатчик , первый сумматор, усилитель, второй сумматор и объект, выход которого Соединен с вычитающим входом первого сумматора, выход интегратора соединен с вторым входом второго сумматора, от. личающийс тем, что, с целью увеличени точности регулирова- 5

ки , в него дополнительно введены

интегратора. последовательно соединенные датчик тактовой длины, формирователь импульсов и ключ, информационный вход которого -соединен с выходом первого сумматора , а выход соединен с входом

W

I

Фиг.г