SU1335928A1 - Двухпозиционный регул тор дл систем с запаздыванием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном регулировании инерционных объектов с запаздыванием , например, при регулировании температуры при помощи электро- . нагревателей. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности двухпоэицион- ного регул тора дл  систем с запаздыванием . Регул тор содержит задат- чик регулируемого параметра 1, сум- . матор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 12, электронагреватель 13, датчик регулируемого параметра 14. Контактами реле времени 12 обеспечиваетс  опережение включени  электронагревател  в зоне заданного значени  параметра, вследст- ви  чего уменьшаетс  амплитуда автоколебаний . 2 ил. (Л изад Ч Hi 3 ShDi Уff ± кг Un внъ 5 7 ± f г.1

Description

1

20

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и может быть применено в двухпозиционных системах автоматического регулирова- с ни  инерционных объектов с запаздыванием , например при регулировании температуры с помощью злектронагрева- телей.

Цель изобретени  повьшение точ- ю ности двухпозиционного регул тора дл  систем с запаздыванием.

На фиг.. 1 дана структурна  схема устройства; на иг. 2 - пример переходного процесса в системе регулировани  с использованием регул тора.

Устройство содержит задатчик 1 регулируемого параметра, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок.3, который может содержать, например, компараторы 4 и 5 и промежуточные реле 6 и 7, размыкающие контакты 8 и 9 которых  вл ютс  выходами трех- позиционного релейного блока, замыкающий 10 и размыкающий 11 контакты, реле 12 времени,  вл ющиес  его выходами , электронагреватель 13 и датчик 14 регулируемого параметра.

Работа регул тора происходит следующим образом.

На вход регул тора поступает сигнал Up от датчика 14 регулируемого параметра. Сигнал Up поступает на вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал ,- от за-: датчика 1 регулируемого параметра. С выхода сумматора 2 сигнал U поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. В случае, если в нарое поступает через контакт 8 к электронагревателю и через контакт 9 к обмотке реле 12 времени. Контакт.10

замкнут, а контакт 11 разомкнут и через цепь из последовательно включенных контактов 10 и 11 ток не поступает . В момент времени t происходит срабатывание компаратора 4 при равенстве сигналов Up и UJqд и отключение электронагревател  13 ввиду размыкани  контакта 8. В этот момент времени значение параметра на выходе объекта равно h и определ ет положительную

15 амплитуду автоколебаний. На выходе объекта при отключении электронагревател  начинает уменьшатьс  значение температуры.

В момент времени t, при достижении сигналом рассогласовани  U значени  4 порога срабатывани  компаратора 5 последний срабатывает, что вызывает отключение обмотки рел« 12, времени от напр жени  питани . Происходит мгновенное замыкание контакта 11, имеющего вьщержку времени на размыкание. Размьжание контакта 10, имеющего также вьщержку, времени на размьшание, происходит с задержкой . В течение времени задержки электронагреватель оказываетс  включенным и осуществл етс  опережающее включение электронагревател . На выходе объекта начинаетс  рост темпе j ратуры, а на входе регул тора проис25

30

ходит сначала увеличение, а потом снижение параметра. В момент.времени tj , в момент снижени  сигнала рассогласовани  до значени  Д, вновь чальный момент отработки управл ющего 40 происходит срабатывание компаратора 5 или возмущающего воздействи  значение и включение реле 12 времени. При этом

регулируемого параметра меньше заданного значени , переходной процесс в системе aвтoмaтичeckoгo регулировани  имеет вид, представленньш на фиг.2, при условии включени  запаздьшани  между выходом объекта и входом регул тора . В этом случае процесс изменени  регулируемой координаты на выходе объекта повтор ет со сдвигом, равным времени запаздывани  С, процесс изменени  параметра на входе в регул тор В начальный момент отработки внешнего воздействи , когда Uf, меньше сигнал рассогласовани  Uy име- ет положительное значение, на входах промежуточных реле 6 и 7 входные сигналы равны нулю и на обоих выходах регул тора имеетс  напр жение, кото

с -

13359282

рое поступает через контакт 8 к электронагревателю и через контакт 9 к обмотке реле 12 времени. Контакт.10

0

замкнут, а контакт 11 разомкнут и через цепь из последовательно включенных контактов 10 и 11 ток не поступает . В момент времени t происходит срабатывание компаратора 4 при равенстве сигналов Up и UJqд и отключение электронагревател  13 ввиду размыкани  контакта 8. В этот момент времени значение параметра на выходе объекта равно h и определ ет положительную

5 амплитуду автоколебаний. На выходе объекта при отключении электронагревател  начинает уменьшатьс  значение температуры.

В момент времени t, при достижении сигналом рассогласовани  U значени  4 порога срабатывани  компаратора 5 последний срабатывает, что вызывает отключение обмотки рел« 12, времени от напр жени  питани . Происходит мгновенное замыкание контакта 11, имеющего вьщержку времени на размыкание. Размьжание контакта 10, имеющего также вьщержку, времени на размьшание, происходит с задержкой . В течение времени задержки электронагреватель оказываетс  включенным и осуществл етс  опережающее включение электронагревател . На выходе объекта начинаетс  рост темпеj ратуры, а на входе регул тора проис5

0

0 g

отключени  электронагревател  13 не происходит, так как в течение вре- мени задержки контакта 11 и при замы- 5 кании контакта 10 цепь питани  электронагревател  сохран етс . В момент времени t, когда значение сигнала Vp сравниваетс  с заданным значением , происходит срабатьшание компаратора 4 и замыкаетс  таким образом, чтобы незначительно превышать врем , равное разности Ц-tj. В дальнейшем процесс повтор етс  и на выходе системы формируетс  установившийс  автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонени , равной hj, в то врем , как при обычном двухпо- зиционном регулировании значение данной амплитуды равно h. В случае.

если отработка воздействи  происходит из состо ни , при котором значение параметра больше чем на Л превосходит заданное при первом периоде коррекции, устанавливаетс  амплитуда отрицательных отклонений, равна  h, поскольку срабатьгеани  реле времени с корректирующим воздействием в точке В не происходит..При дальнейшей работе устанавливаетс  тот же автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонени , равной hj.

Рассмотренный процесс соответствует случаю максимального ограничени  отри1(ательной амплитуды, когда при отсутствии коррекции значение отрицательной амплитуды превьппает положительное значение. В случае, если значение отрицательной амплитуды меньше положительного значени , врем  задержки контакта 10 может быть установлено равным нулю или близким к нулю , так как в этом случае включение, коррекции в точке В, как правило, не- целесообразно. При уменьшении относительно оптимальных значений вьздер- жек времени - и J j эффективность применени  регул тора снижаетс .

Определение параметров настройки регул тора JC, , J l и Д наиболее целесообразно производить графически. Дл  этого необходимо произвести запись процесса регулировани  при обычном двухпозиционном режиме, что можно сделать при отключении обмотки реле времени от выхода трехпозиционного релейного блока. Затем необходимо построить смещенный на врем  запаздывани  С процесс на том же графике и, определив положение точки D, параллельным переносом кривой параметра

0

5

0

5 с

35

0

определить требуемые оптимальные параметры настройки по положению точек В и С.

I При использовании предложенного регул тора амплитуда отрицательного отклонени  может быть уменьшена на 20-80% в зависимости от характеристик системы при простоте технической реализации регул тора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухпозиционный регул тор дл  систем с запаздыванием, содержащий за- датчик регулируемого параметра, датчик регулируемого параметра, сумматор , трехпозиционный релейньй блок, электронагреватель и реле времени, первый вьгоод обмотки которого соединен с первой шиной питани  и с первым выводом электронагревател , второй вывод которого соединен с первым выводом размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого размыкающего контакта трехпозиционного репейного блока соединен с второй шиной питани  и через второй размыкающий контакт трехпозиционного релейного блока - с вторым вьюодом обмотки реле времени, вход трехпозиционного релейного блока подключен к выходу сумматора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра и датчика регулируемого параметра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регул тора, второй вывод размыкающего контакта реле времени подключен через замыкающий контакт реле времени к второй шине питани .

   Ума

   -Г /

   /

   U/

   - H-r«Ifl

   Составитель Е.Власов Редактор В.Данко Техред В.Кадар Корректор Л.Бескид

   Заказ 4045/40 Тираж 863 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 , Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно

   -полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул,.Проектна , 4