SU432459A1

SU432459A1 - ADAPTIVE PULSE PROPORTIONALS INTEGRAL REGULATOR <? П **;,. “,

Info

Publication number: SU432459A1
Application number: SU1813256A
Authority: SU
Priority date: 1972-07-14
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1974-06-15

Description

Регул тор может быть использован при управлении промышленными объектами с переменными параметрами и запаздыванием, например , в теплоэнергетике.The regulator can be used in the management of industrial facilities with variable parameters and delay, for example, in thermal power engineering.

Известны импульсные пропорционально-интегральные регул торы, содержащие последовательно соединенные источник сигнала рассогласовани , широтно-импульсный модул тор , ключ и исполнительный механизм, в которых предусматриваетс возможность дискретного управлени коэффициентом усилени (коэффициентом усилени модул тора), например, посредством блока динамической подстройки, а также возможность размыка-ни ключа путем подачи управл ющего сигнала от внешнего источника. Такие регул торы требуют использовани специальных датчиков дл измерени параметров объекта (например, нагрузки), а также вмешательства человека-оператора дл изменени (отключени ) св зи между модул тором и исполнительным механизмом, что отрицательно сказываетс на точности работы регул тора.Pulse proportional-integral regulators are known, containing a series-connected error signal source, a pulse-width modulator, a key and an actuator, which provide for discrete control of the gain factor (modulator gain), for example, by means of a dynamic trimming unit, as well as the ability to open a key by sending a control signal from an external source. Such controllers require the use of special sensors to measure object parameters (for example, load), as well as human-operator intervention to change (disconnect) the connection between the modulator and the actuator, which adversely affects the accuracy of the controller.

В цел х повышени точности работы в предлагаемом регул торе выход модул тора подключен к входам сигнализаторов, выход первого сигнализатора соединен с управл ющим входом ключа, выход второго сигнализатора - с первым входом блока управлени коэффициентом усилени регул тора, к второму входу которого подсоединены выходы третьего и четвертого сигнализаторов. Это позвол ет автоматически скачком уменьшать коэффициент усилени регул тора при возникновении перерегулировани и скачком увеличивать его при зат жке переходного процесса , что обеспечивает в системе протекание переходного процесса на грани колебательности при изменении параметров объекта.In order to improve the accuracy of the proposed controller, the modulator output is connected to the inputs of the detectors, the output of the first alarm device is connected to the control input of the key, the output of the second alarm device is connected to the first input of the regulator gain control unit, to the second input of which the third and fourth signaling devices. This makes it possible to abruptly reduce the gain of the regulator when an overshoot occurs and abruptly increase it when the transient is delayed, which ensures that the transition process is on the verge of oscillation when the object parameters change.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого регул тора; на фиг. 2 показан фазовый портрет системы регулировани .FIG. 1 shows a block diagram of the proposed controller; in fig. Figure 2 shows the phase portrait of the control system.

Регул тор содержит источник 1 сигнала рассогласовани , широтно-импульсный модул тор 2, ключ 3, сервомеханизм 4, блок 5 управлени коэффициентом усилени регул тора и сигнализаторы 6-9.The controller contains the source of the error signal 1, the pulse-width modulator 2, the key 3, the servo-mechanism 4, the controller gain control unit 5 and the signaling devices 6-9.

При воздействии на вход регул тора скачкообразного возмущени на выходе источникаWhen acting on the input of the regulator of discontinuous perturbation at the source output

1 по вл етс и нарастает сигнал рассогласовани X между заданием z и выходным сигналом ф, на выходе модул тора возникают импульсы, совпадающие по знаку с рассогласованием . Поэтому на выходе сигнализатора1, the error signal X between the reference z and the output signal φ appears and grows. At the modulator output, pulses arise coinciding in sign with the error. Therefore, the output of the detector

6 по вл етс релейный сигнал, замыкающий ключ 3; импульсы проход т на исполнительный механизм и регулирующий орган начинает перемещатьс в направлении компенсации возмущени . Если начальный коэффициент усилени регул тора достаточно мал, то6 a relay signal appears, closing the switch 3; pulses are passed to the actuator and the regulator begins to move in the direction of compensating the disturbance. If the initial gain factor of the controller is small enough, then

в течение всего переходного процесса знак импульсов на выходе модул тора не измен етс и исполнительный механизм перемещаетс только в одну сторону, а изображающа точка приходит в окрестность начала координат , не пересека на фазовой плоскости (см. фиг. 2) полосы щириной 26 вокруг линии S , где 26 - зона нечувствительности модул тора, Т - соотношение между коэффициентами воздействи по пропорциональной части и интегральной части в законе регулировани . Поэтому на выходе сигнализатора 8 по вл етс импульс, который проходит на вход блока 5, в результате чего коэффициент усилени регул тора скачкообразно увеличиваетс .during the entire transient process, the sign of the pulses at the modulator output does not change and the actuator moves only in one direction, and the image point comes in the vicinity of the origin, not crossing on the phase plane (see Fig. 2) of the width of 26 where 26 is the dead band of the modulator, T is the ratio between the coefficients of the impact on the proportional part and the integral part in the law of regulation. Therefore, a pulse appears at the output of the detector 8, which passes to the input of block 5, as a result of which the gain factor of the regulator increases abruptly.

Такое увеличение коэффициента усилени регул тора происходит при каждом скачкообразном возмущении до тех пор, пока изображающа точка не начнет пересекать полосу щириной 26. В этот момент знак сигнала на выходе модул тора измен етс , и на выходе релейного сигнализатора 6 по вл етс сигнал, размыкающий ключ 3. Вследствие этого импульсы с выхода модул тора перестают поступать на исполнительный механизм и регулирующий орган фиксируетс . Поэтому по истечении времени запаздывани т в объекте движение объекта становитс свободным, и если коэффициент усилени модул тора имеет некоторое оптимальное значение Кот, то зафиксированное положение регулирующего органа соответствует полной компенсации возмущающего воздействие , в результате чего изображающа точка приходит в окрестность начала координат без дополнительных перемещений регулирующего органа.Such an increase in the regulator gain occurs at each discontinuous disturbance until the image point begins to cross the strip with a width of 26. At this point, the signal sign at the modulator output changes, and a disconnect switch appears at the output of the relay signaling device 6 3. As a consequence, the pulses from the output of the modulator cease to flow to the actuator and the regulator is fixed. Therefore, after the lag time t in the object, the movement of the object becomes free, and if the modulator gain factor has some optimal value Cat, then the fixed position of the regulator corresponds to full compensation of the disturbing effect, with the result that the image point comes to the origin of the coordinates body.

Если коэффициент усилени модул тора меньще оптимального, то изображающа точка вновь пересекает полосу щириной 26 вокруг линии 5 0 и знак сигнала на выходе модул тора измен етс с отрицательного на положительный (при положительном х). Поэтому на выходе сигнализатора 9 по вл етс импульс, который, воздейству на блок 5, скачкообразно увеличивает коэффициент усилени модул тора.If the gain of the modulator is less than optimal, then the image point again crosses the strip with a width of 26 around the line 5 0 and the sign of the signal at the output of the modulator changes from negative to positive (with a positive x). Therefore, a pulse appears at the output of the detector 9, which, acting on block 5, increases the gain factor of the modulator in steps.

Если этот коэффициент больще оптимального , то в системе возникает перерегулирование и измен етс знак рассогласовани , в результате чего на выходе сигнализатора 7 по вл етс импульс, уменьщающий коэффициент усилени модул тора. Таким образом, при любом отклонении коэффициента усилени модул тора от оптимального производитс его коррекци в направлении , противоположном отклонению.If this coefficient is more than optimal, an overshoot occurs in the system and the mismatch sign changes, as a result of which a pulse appears at the output of the detector 7, reducing the gain factor of the modulator. Thus, for any deviation of the modulator gain factor from the optimal one, it is corrected in the direction opposite to the deviation.

Предмет изобретени Subject invention

Адаптивный импульсный пропорциональноинтегральный регул тор, содержащий последовательно соединенные источник сигнала рассогласова 1и , щиротно-импульсный модул тор , ключ и исполнительный механизм, блок управлени коэффициентом усилени регул тора, соединенный с щиротно-импульсиым модул тором, и сигнализаторы, один из двух входов которых соединен с выходом источника сигнала рассогласовани , отличающийс тем, что, с целью повыщени точности его работы, другой вход каждого сигнализатора подключен к выходу щиротно-импульсного модул тора, выход первого сигпализатора соединен с управл ющим входом ключа, выход второго сигнализатора-с входом блока управлени коэффициентом усилени регул тора, к второ.му входу которого подсоединены выходы третьего и четвертогоAn adaptive pulse proportional-integral regulator containing a serially connected signal source is mismatched 1, a pulse-width modulator, a key and an actuator, a control unit for controlling the gain of a controller connected to a pulse-width modulator, and signaling devices, one of whose two inputs is connected to the output of the error signal source, characterized in that, in order to increase the accuracy of its operation, another input of each detector is connected to the output of the pulse-width mod l torus sigpalizatora first output connected to the control input of the switch, the output of the second alarm-control unit with an input gain of the regulator, to the input of which is connected vtoro.mu outputs of the third and fourth

сигнализаторов.signaling devices.

fuг.2fug.2