SU1432455A1 - Multifunction regulator - Google Patents
Multifunction regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1432455A1 SU1432455A1 SU864088653A SU4088653A SU1432455A1 SU 1432455 A1 SU1432455 A1 SU 1432455A1 SU 864088653 A SU864088653 A SU 864088653A SU 4088653 A SU4088653 A SU 4088653A SU 1432455 A1 SU1432455 A1 SU 1432455A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- amplifier
- input
- adder
- output
- rectifier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано при создании систем регулировани теплоэнергетических и электроэнергетических объектов и процессов, а также при управлении приводами станков и механизмов . Цель изобретени - повышение качества процессов регулировани и расширение области использовани . Регул тор содержит первый усилитель 1, блок 2 дифференцировани , первый выпр митель 3, второй выпр митель 4, первьй 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 сумматоры, делитель 9 напр жени , усилитель 10 с переменным коэффициентом усилени , нелинейный блок 11 типа насьпцение, второй усилитель ,12, инерционное звено 13, исполнительный механизм 14. Поставленна цель достигаетс за счет введени в структуру регул тора канала функционального преобразовани двух координат в составе двух сумматоров 7 и 8, двух выпр мителей 3 и 4, делител 9 напр жени , нелинейного блока 11 типа насыщение и усилител 10 с переменным коэффициентом усилени . В результате достигаетс возможность измен ть коэффициент усилени регул тора в завис1-смости от режима. 1 ил. t i /)The invention relates to automation and can be used in the creation of systems for regulating thermal power and electric power facilities and processes, as well as in controlling the drives of machine tools and mechanisms. The purpose of the invention is to improve the quality of regulatory processes and expand the scope of use. The regulator contains the first amplifier 1, differentiation unit 2, first rectifier 3, second rectifier 4, first 5, second 6, third 7 and fourth 8 adders, voltage divider 9, variable gain amplifier 10, nonlinear unit 11 of type natspit, second amplifier, 12, inertial link 13, actuator 14. The goal is achieved by introducing into the channel control structure a functional transformation of two coordinates consisting of two adders 7 and 8, two rectifiers 3 and 4, voltage divider 9, neli eynogo type saturation unit 11 and the amplifier 10 with a variable gain coefficient. As a result, it is possible to vary the gain of the regulator depending on the mode. 1 il. t i /)
Description
Z Z
0000
tctc
((
ел елate
11431143
Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано при создании систем регулировани теплоэнергетическими и электроэнергетическими объектами и процессами, а также при управлении приводами станков и меха- ниамов.The invention relates to automation and can be used in the creation of control systems by heat-and-power and electric power facilities and processes, as well as in the control of the drives of machines and mechanisms.
Цель изобретени - повышение качества процессов регулировани и рас- ширение области использовани .The purpose of the invention is to improve the quality of control processes and expand the field of use.
На чертеже гфедставлена блок-схема регул тора.In the drawing there is a block diagram of the regulator.
Регул тор содержит первьй усилиRegulator contains first effort
Входной сигнал X, поступает на входы усилител 1., блока 2 диффер цировани и на сумматор 7. На вто вход сумматора 7 поступает сигналThe input signal X is fed to the inputs of the amplifier 1., the block 2 of the differentiation and the adder 7. At the WTO input of the adder 7 receives a signal
тель 1, блок 2 дифференцировани , пер-}5 Х. Выходные сигналы усилител 1body 1, differentiation unit 2, trans-} 5 X. Output signals of amplifier 1
вый 3 и второй 4 выпр мители, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 сумматоры, делитель 9 напр жени , усилитель 10 с переменным коэффициентом усилени , нелинейный блок 11 типа на-20 сьпцение, второй усилитель 12, инерционное звено 13, исполнительный механизм 14.3 and 2 second rectifiers, the first 5, the second 6, the third 7 and the fourth 8 adders, the voltage divider 9, the amplifier 10 with variable gain, the nonlinear unit 11 of type 2020, the second amplifier 12, the inertial link 13, actuator 14.
Передаточные функции блоков регул тора имеют вид первого усилител 1 W(P)-K, где К, - коэффициент усилени усилител J блока 2 дифференцировани W(P) , где Kj - коэффициент усилени дифференциатора; усилител 10 с переменным коэффициентом усилени W,o(P) KjCX), где К.СХ) - регулируемый коэффициент усилени , второго усилител 12 W,(P) 7 Д К, - коэффициент усилени , инерционКвThe transfer functions of the regulator blocks have the form of the first amplifier 1 W (P) -K, where K, is the gain of amplifier J of differentiation unit 2 W (P), where Kj is the gain of the differentiator; amplifier 10 with variable gain W, o (P) KjCX), where K.CX) is the adjustable gain factor, the second amplifier 12 W, (P) 7 D K, is the gain factor, inertia
2525
30thirty
кого звена 13 W,,(P)whom level 13 W ,, (P)
6 й 6 th
-Де 35 De 35
коэффициент усилени и посто нна времени этого звена; исполни тельного механизма 14 W..(P) the gain and constant time of this link; 14 W .. (P)
где Ту посто нна времени интегри: ровани .where Tu is the time constant of the integra: rovani.
.Обозначим выходные сигналы первого усилител 1 Х блока 2 дифферен-. цировани 2 Х, первого сумматора 5 Xj, третьего сумматора 7 Х первого выпр мител 3 Х, делител 9 напр жени Xtt, четвертого сумматора 8 Х,, .. Denote the output signals of the first amplifier 1 X block 2 differential. Cycling 2 X, the first adder 5 Xj, the third adder 7 X the first rectifier 3 X, the divider 9 voltage Xtt, the fourth adder 8 X ,.
4040
4545
6 второго 6 second
го элементаth element
выпр мител 4 Х,, нелинейно- насыщение rectifier 4 X ,, nonlinear saturation
1t типа1t type
а I ( iniiei паиоыцспш: С переменньм коэффициен-and I (iniiei paioitspsh: With variable coefficient
усилител booster
том усилени Х,, инерционного звенаvolume gain X ,, inertial link
13 X,,, второго сумматора 6 К,.13 X ,,, the second adder 6 K ,.
Тогда уравнени св зи сигналов регул тора имеют видThen the equations of the regulator signals are
X, + Х + |Хб1 X, + X + | Hb1
Л4L4
IX, - X, IX, - X,
МО.MO
Хо 1х ,|IX . - X,Ho 1x, | ix. - X,
7 7
5555
XX
иand
у у .y
А л,,,And l ,,,
и блока 2 дифференцировани посту ют на сумматор 5, а с сумматора 7 . на вход выпр мител 3. С выхода в р мител 3 сигнал поступает на пе вход сумматора 8, на второй вход торого поступает сигнал с выхода лител 9. С выхода сумматора 8 си нал подаетс на вход выпр мител С выхода выпр мител 4 сигнал пос пает на вход нелинейного блока 11 типа насьпцение, с выхода которо на второй вход усилител 10 с пер менным коэффициентом усилени , на вый вход которого поступает сигна с сумматора 5. Выход усилител 1 переменным коэффициентом усилени соединен на вход сумматора 6, вых которого подключен на вход усилит 12, охваченного инерционным звено 13 по закону отрицательной обратн св зи. Выход усилител 12 соедине с входом исполнительного механизмand the differentiation unit 2 is placed on the adder 5, and from the adder 7. to the input of the rectifier 3. From the output to the receiver 3, the signal goes to the ne input of the adder 8, to the second input of the signal from the output of the switch 9. From the output of the adder 8, the signal goes to the input of the rectifier From the output of the rectifier 4 the signal goes to the input of a nonlinear unit 11 of a type, the tip, from the output of which is to the second input of the amplifier 10 with a variable gain factor, the input of which receives a signal from the adder 5. The output of the amplifier 1 is connected by a variable gain to the input of the adder 6, the output of which is connected to the input of the amplifier 12 covered in Operative link 13 according to the law of negative feedback. The output of the amplifier 12 is connected to the input of the actuator
При первоначальном подключении регул тора к объему усилител 10 переменным коэффициентом усилени танавливаетс малый коэффициент у лени , что способствует плавному гону объекта регулировани вдоль ницы области ограничений и постеп ному переходу его в режим стабили ции. По мере уменьшени входных с налов X, и Xj коэффициент усилени усилител 10 увеличиваетс , а в р ме стабилизации при определенных ках с помощью нелинейного блока типа насьщение он устанавливает оптимальным дл данного режима ст лизации.At the initial connection of the regulator to the volume of the amplifier 10, the variable gain factor reduces the small coefficient of laziness, which contributes to the smooth control of the control object along the limit area and gradually transitioning it to the stabilization mode. As input inputs from X and Xj decrease, the gain of amplifier 10 increases, and in the stabilization period, with certain levels, using a non-linear saturation block, it is optimal for this mode of stabilization.
Как известно, усилители с упра емым коэффициентом усилени увели вают его пр мо пропорционально вх ному сигналу, в то же врем практ систем автоматического регулирова свидетельствует о том, что дл плAs is well known, amplifiers with an adjustable gain increase it in direct proportion to the input signal, while at the same time the practice of automatic control systems indicates that for PL
К,, Х,, X.K ,, X ,, X.
К„ Х,„при Х.„ XK „X,„ with X. „X
° °
чоwhat
где Xwhere is x
00
1one
допустима величина, определ юща переход в режим стабилизации.a value defining the transition to stabilization mode is permissible.
Регул тор работает следукнцим образом .The regulator operates in the following manner.
Входной сигнал X, поступает на входы усилител 1., блока 2 дифференцировани и на сумматор 7. На второй вход сумматора 7 поступает сигналThe input signal X is fed to the inputs of the amplifier 1., block 2 differentiation and the adder 7. The second input of the adder 7 receives the signal
Х. Выходные сигналы усилител 1X. Output signals amplifier 1
5 Х. Выходные сигналы усилител 15 X. Output signals amplifier 1
00
5five
00
5five
00
5five
5five
и блока 2 дифференцировани поступают на сумматор 5, а с сумматора 7 - .на вход выпр мител 3. С выхода выпр мител 3 сигнал поступает на первый вход сумматора 8, на второй вход которого поступает сигнал с выхода делител 9. С выхода сумматора 8 сигнал подаетс на вход выпр мител 4. С выхода выпр мител 4 сигнал поступает на вход нелинейного блока 11 типа насьпцение, с выхода которого - на второй вход усилител 10 с переменным коэффициентом усилени , на первый вход которого поступает сигнал с сумматора 5. Выход усилител 10 с переменным коэффициентом усилени подсоединен на вход сумматора 6, выход которого подключен на вход усилител 12, охваченного инерционным звеном 13 по закону отрицательной обратной св зи. Выход усилител 12 соединен с входом исполнительного механизма 14.and the differentiation unit 2 goes to the adder 5, and from the adder 7 - to the input of the rectifier 3. From the output of the rectifier 3, the signal arrives at the first input of the adder 8, to the second input of which a signal comes from the output of the divider 9. From the output of the adder 8 the signal is fed to the input of the rectifier 4. From the output of the rectifier 4, the signal is fed to the input of a nonlinear block 11 of the type, the tip of which is output to the second input of the amplifier 10 with a variable gain, the first input of which receives a signal from the adder 5. The output of the amplifier is 10 s variable coefficient Amplifier amplifier is connected to the input of the adder 6, the output of which is connected to the input of the amplifier 12 covered by the inertial link 13 according to the law of negative feedback. The output of the amplifier 12 is connected to the input of the actuator 14.
При первоначальном подключении регул тора к объему усилител 10 с переменным коэффициентом усилени устанавливаетс малый коэффициент усилени , что способствует плавному разгону объекта регулировани вдоль границы области ограничений и постепенному переходу его в режим стабилизации . По мере уменьшени входных сигналов X, и Xj коэффициент усилени усилител 10 увеличиваетс , а в режиме стабилизации при определенных ошибках с помощью нелинейного блока 11 типа насьщение он устанавливаетс оптимальным дл данного режима стабилизации .When the regulator is initially connected to the volume of the amplifier 10 with a variable gain, a small gain is established, which contributes to the smooth acceleration of the control object along the boundary of the region of limitation and its gradual transition to the stabilization mode. As the input signals X, and Xj decrease, the gain of amplifier 10 increases, and in stabilization mode with certain errors using the nonlinear block 11 of the nastia type, it becomes optimal for this stabilization mode.
Как известно, усилители с управл емым коэффициентом усилени увеличивают его пр мо пропорционально входному сигналу, в то же врем практика систем автоматического регулировани свидетельствует о том, что дл плав31As is well known, amplifiers with controlled gain increase it directly in proportion to the input signal, while the practice of automatic control systems indicates that for smooth 31
него разгона необходимо мен ть коэффициент усилени от меньшего к большему . Поскольку ошибка регулировани при разгоне по координатам Х и Х, измен етс от максимального к минимальному , то с помощью элементов 3, 4, 9 и 11 реализуетс обратно пропорциональна зависимость от ошибки регулировани . Начальный коэффициент усилени управл емого усилител 10 можно установить достаточно калым, в 40-80 раз меньше коэффициента усилени на режиме стабилизации, а в дальнейшем в регул торе автоматически будет выбиратьс необходимый коэффициент дл прохождени допустимой области по ограничени м.for its acceleration it is necessary to change the gain factor from smaller to larger. Since the control error during acceleration along the coordinates X and X, varies from maximum to minimum, then using elements 3, 4, 9, and 11, the dependence on the control error is inversely proportional. The initial gain of the controllable amplifier 10 can be set sufficiently high, 40-80 times less than the gain in the stabilization mode, and later on the controller will automatically select the necessary coefficient to cover the allowable area of the limits m.
Известно, что передаточна функци ПИД-регул тора имеет видIt is known that the transfer function of the PID controller is
1 + Т(Р1 + T (P
1one
+ т;-р),(1) . и+ t; -р), (1). and
коэффициент усилени ; оператор Лапласа; посто нна времени интегрировани ,gain factor; Laplace operator; constant integration time,
посто нна времени дифференцировани . передаточную функцию constant differentiation time. transfer function
ТиР +TiR +
Т«РT "P
laliP.laliP.
(2)(2)
Передаточна функци регул тора с учетом передаточных функций блоков равнаThe transfer function of the controller, taking into account the transfer functions of the blocks, is equal to
W fP) - WpW - x(pjW fP) - WpW - x (pj
K5(X,,j)j, K5 (X ,, j) j,
1 +1 +
() J() J
К,, J K ,, J
Из сравнени следует, чтоFrom the comparison it follows that
) Кр(Х); Т,) Cr (X); T,
выражений (2) и (4)expressions (2) and (4)
. .
к,to,
TJ-iTJ-i
Kili.Kili.
к,to,
(4)(four)
(5) следует расчет Т(5) should be calculated T
к,т, 5) k, t, 5)
к.to.
к. ТаK. Ta
Таким образом, изменение Kj(X) не вносит изменени в значени остальных параметров регул тора.Thus, the change in Kj (X) does not change the value of the other parameters of the controller.
Благодар введению в структуру регул тора канала функ1у5онального преобразовани двух координат в составе двух сумматоров, двух выпр мителей , делител напр жени , нелинейного блока типа насыщение и усилител с переменным коэффициентом усилени достигаетс возможность изменить коэффициент усилени регул тора , что позвол ет осуществить с помощью одного регул тора три оп- тимальньк режима : разгон, торможение и стабилизацию, повысить качество процессов регулировани , сократить объем оборудовани ,увеличить функциональную гибкость и расширить область использовани .By introducing into the channel regulator structure a functional two-coordinate transformation of two adders, two rectifiers, a voltage divider, a nonlinear block such as saturation, and an amplifier with a variable gain, it is possible to change the gain of the regulator, which allows tori three optimal modes: acceleration, braking and stabilization, improve the quality of control processes, reduce the amount of equipment, increase functional flexibility and expand the scope of use.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864088653A SU1432455A1 (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Multifunction regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864088653A SU1432455A1 (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Multifunction regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1432455A1 true SU1432455A1 (en) | 1988-10-23 |
Family
ID=21245659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864088653A SU1432455A1 (en) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | Multifunction regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1432455A1 (en) |
-
1986
- 1986-07-11 SU SU864088653A patent/SU1432455A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ротач В.Я. Расчет динамики про- мьшшенных автоматических систем регулировани . - М.: Энерги , 1973, с. 198, 205-208, 422. Штейнберг Ш.Е. и- др. Промьшшенные автоматические регул торы. - М.: Энерги , 1973, с. 32, рис. 1.76. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100437178B1 (en) | Position controller | |
KR920010102B1 (en) | Control device for servo motor | |
SU1432455A1 (en) | Multifunction regulator | |
US6920362B2 (en) | Control apparatus | |
US5052899A (en) | Anti-surge compressor loading system | |
US5050709A (en) | Elevator control apparatus | |
JPS62241006A (en) | Auto-tuning controller | |
RU2011286C1 (en) | Dc electric drive | |
JPS5847567A (en) | Electric power source for welding | |
SU1200241A1 (en) | Control system for object with time lag | |
SU997009A1 (en) | System for automatic regulating of high voltage | |
RU2172857C1 (en) | Gas-turbine engine automatic control system | |
SU1049864A1 (en) | Servo drive | |
SU1270744A1 (en) | Device for controlling force parameters and operational feed of cutting process | |
JPH02129702A (en) | Process controller | |
SU1108593A2 (en) | Electric drive with followed adjusting of parameters | |
JPS5941004A (en) | Process control device | |
SU941637A1 (en) | System for automatic control of boiler power installation | |
JPH08263105A (en) | Repetitious control unit | |
JPH0334320B2 (en) | ||
RU2113005C1 (en) | Pneumatic regulator | |
SU824138A1 (en) | Sele-adjusting regulator of metal-working wachine tool feed | |
KR830002748B1 (en) | Position control method of numerical control machine tool | |
JPH11119833A (en) | Gain adjustment device for position adjuster | |
SU1060797A1 (en) | System of automatic control of turbine |