SU1335929A1 - Двухпозиционный регул тор дл систем с запаздыванием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию и может быть применено при двухпозиционном регу00 лировании инерционных объектов с запаздыванием , например при регулировании температурв с помощью электронагревателей . Целью изобретени   вл етс  повышение точности двухпози - ционного регул тора дл  систем с запаздыванием . Регул тор содержит эа- датчик регулируемого параметра 1, сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 10, электронагреватель 15, датчик регулируемого параметра 16. С помощью контактов реле времени 10 обеспечиваетс  опережающее отключение электронагревател  в зоне заданного значени  параметра , вследствие чего уменьшаетс  амплитуда автоколебаний. 2 ил. Q/v (Л к ii 3 гг T/U-L .1

Description

1

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

Цель изобретени  - повьЕоение точности двухпозиционного регул тора дл  систем с запаздыванием.

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

Устройство содержит задатчик 1 регулируемого параметра, сумматор 2, трехпозидионный релейный блок 3, ко- торьй может содержать, например, компараторы 4 и 5 и промежуточные реле 6 и 7, замыкающие контакты 8 и 9 которых  вл ютс  выходами релейного блока , реле 10 времени, вторым размыкающим контактом 11, первым замыкающим контактом 12, вторым замыкающим контактом 13 и первым размыкающим контатом 14 которого осуществл етс  управление электронагревателем 15, и датчик 16 регулируемого параметра.

Работа регул тора осуществл етс  следующим образом.

На вход регул тора поступает сигнал Up от датчика 16 регулируемого параметра. Сигнал Up поступает на вход с умматора 2, на второй вход которого поступает сигнал UJQA от за- датчика значени  регулируемого параметра . С выхода сумматора 2 сигнал рассогласовани  U поступает на вход релейного блока 3. В случае, если процесс отработки управл ющего или возмущающего воздействи  начинаетс  из состо ни , при котором значение регулируемого параметра намного меньше , чем заданное, процесс регулиро- вани  соответствует фиг. 2, на котором сплошной линией показан процесс отработки воздействи  при обычном двухпозиционном регулировании на входе регул тора, пунктирной линией - соответствующий процесс на выходе объекта при включении запаздывани  длительностью Г между выходом объекта и входом регул тора, штрих-пунктирной линией - процесс регулировани  при работе предложенного регу- л тора. При этом в начальный момент

335929

контакты контакты такты 11

8 и 9 замкнуты и замкнуты

12 и и 14

10

15

13 реле времени. Кон- разомкнуты. На электронагреватель 15 поступает напр жение и температура повышаетс .

При уменьшении сигнала рассогласовани  и до значени  А происходит срабатывание компаратора 5 и размыкание контакта 9. Катушка реле 10 времени отключаетс  от напр жени  (момент времени t). Контакт 11 реле времени вьшолнен с вьщержкой времени на замыкание при размыкающем исполнении , а замыкающий контакт 12 также имеет выдержку времени на замыкание . При отключении катушки реле 10 времени происходит мгновенное размыкание контакта 13, замыкание контакта 14, размыкание контакта 12, В течение у вьщержки времени контакта 11 электронагреватель оказываетс  отключенным от напр жени . Длительность задержки контакта 11 выбираетс  та- 25 КИМ образом, чтобы в оптимальном случае незначительно превьш1ала врем  от момента срабатьшани  компаратора 2 до момента изменени  нала рассогласовани  НИН компаратора 4, т.

20

30

времени мени t

35

40

45

50

55

t, на фиг. 2

пол рности сиг- Ui и срабатыва- ,е. до момента В момент вре . происходит изменение пол рности сигнала рассогласовани , срабатывание компаратора 4 и отключение контакта 8, По истечении вьщержки времени контакт 11 замыкаетс , но электронагреватель не подключаетс  к напр жению, поскольку контакт 8 разомкнут. Таким образом, если при обычном регулировании амплитуда положительного отклонени  достигает значени  h, то в начальный момент при работе данного регул тора амплитуда равна значению h (точка С), по истечении времени запаздывани  Г. Затем значение рассогласовани  начинает уменьшатьс  до момента t, когда вновь происходит изменение пол рности сигнала рассогласовани . Вновь срабатывает компаратор 4, замыкаетс  контакт 8 и происходит подключение нагревател .

При увеличении сигнала рассогласовани  отрицательной пол рности происходит срабатывание компаратора 5 и замыкание контакта 9. Катушка реле 10 времени оказываетс  под напр жением. Происходит замыкание контакта 13, размыкание контакта 14, размыкание

контакта 11. На врем  выдержки времени контакта 12 электронагреватель оказываетс  отключенным от питани . Длительность задержки выбираетс  незначительно превышающей врем  нахрж- дени  координаты в диапазоне рассогласовани , превышающего Л (длительность к ). При снижении сигнала рассогласовани  до значени  & процесс повтор етс  и в системе устанавливаетс  автоколебательный режим со значением амплитуды положительного отклонени  hj .

Выбор времен задержек / и /к а также величины д целесообразно определ ть графоаналитически следующим образом. Записываетс  процесс регулировани  при обычном двухпозиционном регулировании объекта. Определив по записи врем  запаздывани , строитс  смещенньш на величину запаздывани  график (изображен пунктиром на фиг.2), Параллельно кривой изменени  параметра проводитс  крива  через точку А и точку В. Из точки В опускаетс  перпендикул р до пересечени  с кривой параметра в точке С. Данный режим  вл етс  предельным режимом коррекции. В рассмотренном примере процесс происходит с перерегулированием .

В случае, если процесс регулировани  происходит из начального положени , превьшающего заданное, процесс происходит аналогично, но при отсутствии перерегулировани . В случае, если положительна  амплитуда меньше по абсолютной величине отрицательной амплитуде автоколебаний, то врем  вьщержки контакта 12 дл  устойчивой работы может быть установлено равным нулю, а установка заданного режима при этом обеспечиваетс  только за счет изменени  времени выдержки контакта 11.

Анализ работы регул тора показывает , что при его применении ампли

туда положительного отклонени  может быть уменьшена до 80% в зависимости от параметров системы.

Claims (1)

1. (Формула изобретени 

   Двухпозиционный регул тор дл  систем с запаздыванием, содержащий задатчик регулируемого параметра, датчик регулируемого параметра, сумматор , трехпозиционный релейный блок, электронагреватель и реле времени, первый вьгоод обмотки которого соединен с первой шиной питани  и с первым выводом электронагревател , второй вывод которого подключен к первым вьшодам первого замыкающего контакта реле времени и первого размы- каницего контакта реле времени, причем вторые вьтоды первого замыкающего контакта реле времени и первого размыкающего контакта реле времени объединены , вход трехпозиционного релейного блока соединен с выходом сумматора , первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра и датчика регулируемого параметра, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности двухпозицион- ного регул тора дл  систем с запаздыванием , второй вьшод первого замыкающего контакта репе времени соединен с первыми выводами второго размыкающего контакта реле времени и второго замыкающего контакта реле времени, вторые выводы второго размыкающего контакта реле времени и второго за- ыкaющeгo контакта реле времени подключены к первому выводу первого замыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого замыкакицего контакта трехпозиционного релейного блока подключен к второй шине питани  и через второй замыкакицнй контакт трехпозиционного релейного блока - к второму выводу обмотки реле времени.

   Процесс без коррекции

   изад

   А/

   V

   1