SU392457A1

SU392457A1 - PROPORTIONAL-INTEGRAL-DIFFERENTIAL

Info

Publication number: SU392457A1
Application number: SU1681496A
Authority: SU
Inventors: Н. М. Шиколенко Н. К. Чертков
Priority date: 1971-07-13
Filing date: 1971-07-13
Publication date: 1973-07-27

Description

1one

Насто щее изобретение относитс к области систем автоматического регулировани и может быть использовано при автоматизации крупных энергетических установок.The present invention relates to the field of automatic control systems and can be used in the automation of large power plants.

Известен пропорционально-интегральнодифференциальный регул тор, содержащий интегратор, блок размножени и последовательно соединенные зсилитель и релейный блок. Первый выход блока размножени через носледовательно соединенные первый аттенюатор и первый и второй дифференциаторы подключен к первому входу широтно-импульсного модул тора (ШИМ). Второй выход блока размножени через последовательно соединенные второй аттенюатор и третий дифференциатор подключен ко второму входу ШИМ, а третий выход блока размножени через третий аттенюатор подключен к третьему входу ШИМ, четвертый вход которого соединен с выходом задатчика.A known proportional-integral-differential controller comprising an integrator, a multiplication unit, and a serially connected force and relay unit. The first output of the multiplication unit is connected via a successively connected first attenuator and the first and second differentiators connected to the first input of a pulse width modulator (PWM). The second output of the multiplication unit is connected in series with the second attenuator and the third differentiator is connected to the second PWM input, and the third output of the multiplication unit is connected via the third attenuator to the third PWM input, the fourth input of which is connected to the output of the setter.

Однако известный регул тор не обеспечивает требуемых точности и качества регулировани .However, the known regulator does not provide the required accuracy and quality of regulation.

Цель изобретени - новышение точности и качества работы регул тора.The purpose of the invention is to improve the accuracy and quality of the controller.

Достигаетс это тем, что регул тор содержит два амплитудных стабилизатора напр жени , вход одного из которых соединен с выходом ШИМ, а выход -со входом усилител и с выходами интегратора и второго амплитудного стабилизатора напр жени , входThis is achieved by the fact that the regulator contains two amplitude voltage stabilizers, the input of one of which is connected to the PWM output, and the output is connected to the input of the amplifier and to the outputs of the integrator and the second amplitude voltage regulator, input

которого подключен к выходу релейного блока.which is connected to the output of the relay unit.

Блок-схема регул тора, представленна на чертеже, содержит блок размножени /, аттенюаторы 2, 3 vi 4, дифференциаторы 5, 6 и 7, широтно-импульсный модул тор (ШИМ) 8, задатчик 9, амплитудные стабилизаторы напр жени 10 и 11, усилитель 12, релейный блок 13 и интегратор 14, выполненный, например , на конденсаторе.The block diagram of the regulator, shown in the drawing, contains the multiplication block /, attenuators 2, 3 vi 4, differentiators 5, 6 and 7, pulse-width modulator (PWM) 8, unit 9, amplitude voltage regulators 10 and 11, the amplifier 12, the relay unit 13 and the integrator 14, made, for example, on a capacitor.

Работает регул тор следующим образом. Hg вход регул тора подаетс измер ема величина в виде унифицированного сигнала посто нного тока. С помощью блока размножени сигнал направл етс по трем каналам.Works regulator as follows. The Hg regulator input is supplied with a measured value in the form of a unified DC signal. By means of a multiplication unit, the signal is routed along three channels.

В каждом канале имеютс индивидуальныеIn each channel there are individual

аттенюаторы, которые позвол ют установитьattenuators that allow you to set

необходимый коэффициент усилени канала.the required channel gain.

Первый канал, содержащий только аттенюатор , сохран ет пропорциональную составл ющую измер емой величины а.The first channel, containing only the attenuator, retains a proportional component of the measured value a.

Второй канал с помощью одного дифференциатора выдел ет первую производную изме.р емой величины а .The second channel, using one differentiator, selects the first derivative of the measured value of a.

Третий канал посредством последовательно включенных дифференциаторов выдел ет вторую производную измер емой величины а. С помощью аттенюаторов, вл ющихс органами настройки регул тора, устанавливаютс передаточные коэффициенты Со, Ci и С но каналам а, о и а.The third channel by means of series-connected differentiators selects the second derivative of the measured value a. With the help of attenuators, which are regulator adjustment elements, the transfer coefficients Co, Ci, and C are set for channels a, o, and a.

Все три канала подключены к ШИМу, к нему же подключен задатчик регул тора.All three channels are connected to the PWM, and the regulator master is connected to it.

В ШИМ все поступающне на него сигналы посто нного тока суммируютс и он формирует импульсный сигнал, пол рность и скважность которого определ етс алгебраической суммой сигналов на входе ШИМ.In the PWM, all DC signals incoming to it are added together and it forms a pulse signal, the polarity and duty cycle of which is determined by the algebraic sum of the signals at the PWM input.

Сигнал с выхода ШИМ по амнлитуде стабилизируетс и затем поступает на интегрирующий конденсатор. При достижении определенной величины напр жени на конденсаторе срабатывает след ш,а система, состо ща из усилител и релейного блока, выдава сигнал на включение серводвигател , и одновременно сигнал обратной св зи, который , пройд амплитудную стабилизацию, напр жением обратной пол рности разр жает конденсатор.The signal from the PWM output on the amnlitue is stabilized and then fed to the integrating capacitor. When a certain voltage is reached on a capacitor, a trace w, and a system consisting of an amplifier and a relay unit, triggers a signal to turn on the servomotor, and at the same time a feedback signal, which, after amplitude stabilization, discharges the capacitor .

Напр жение на конденсаторе при его работе в режиме зар д - разр д находитс в пределах зоны нечувствительности след щей системы и составл ет незначительную величину от амплитудного значени импульсов, подаваемых на конденсатор.The voltage on the capacitor during its operation in the charge - discharge mode is within the dead zone of the tracking system and amounts to an insignificant value of the amplitude value of the pulses applied to the capacitor.

Поэтому характеристику интегратора с достаточной степенью точности можно считать линейной.Therefore, the characteristic of the integrator with a sufficient degree of accuracy can be considered linear.

Предмет изобретени Subject invention

Пропорционально - интегрально-дифференциальный регул тор, содержащий интегратор, блок размножени , первый выход которого через последовательно соединенные первый аттенюатор и первый и второй дифференциаторы подключен к первому входу щиротнонмпульсного модул тора (ШИМ), второй выход блока размножени через последовательно соединенные второй аттенюатор и третий дифференциатор подключен ко второму входу ШИМ, а третий выход блока размножени через третий аттенюатор подключен к третьему входу ШИМ, четвертый вход которого соединен с выходом задатчика, и последовательно соединенные усилитель и релейный блок, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и качества работы регул тора , он содержит два амплитудных стабилизатора напр жени , вход одного из которых соединен с выходом ШИМ, а выход - со входом усилител и с выходами интегратора и второго амплитудного стабилизатора напр жени , вход которого подключен к выходу релейного блока.A proportional integral differential controller containing an integrator, a breeding unit, the first output of which is connected via a first attenuator and the first and second differentiators connected in series to the first input of a pulse-width modulator (PWM) connected to the second PWM input, and the third output of the multiplication unit through the third attenuator is connected to the third PWM input, the fourth input of which is connected to unit output, and an amplifier and a relay unit connected in series, characterized in that, in order to increase the accuracy and quality of the controller, it contains two amplitude voltage regulators, one input of which is connected to the PWM output and the output to the amplifier input and with the outputs of the integrator and the second amplitude voltage regulator, the input of which is connected to the output of the relay unit.