SU590693A1 - Пневматический самонастраивающийс регул тор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области пневматического приборостроени  и может быть использовано прп синтезе самонастраивающихс  систем дл  автоматического управлени  технологическими процессами.

Известны самонастраивающиес  системы, содержащие в качестве регул тора з равл ющие устройства, имеющие в своем составе интегратор и анализатор качества 1. Эти самонастраивающиес  устройства обладают недостаточной точностью регулировани  колебательных процессов.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  пневматический самонастраивающийс  регул тор, содержащий анализатор и первый интегратор, подключенные к входным каналам параметра и задани , выход первого интегратора соединен с первым управл ющим входом анализатора качества. Однако он обладает малым быстродействием за счет введени  фильтров, внос щих в систему дополнительное запаздывание.

Целью данного изобретени   вл етс  увеличение быстродействи  регул тора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нем установлены второй интегратор, сигнумреле , логический блок «неравнозначность и выходной ключ, первое и второе сопла которого соединены с выходами интеграторов, а управл ющие камеры - с первым выходом вычпслительпого блока и атмосферой, второй интегратор соединен с входными каналами параметра и задани , его выход - с вторым управл ющнл входом анализатора качества, выход которого соединен с первыми двум  входами логического блока «неравнозначность , подключенного своим третьим входом к выходу сигнум-реле, инверсные камеры которого подключены к каналам параметра и задани , причем выход логического блока «неравиозпачность соединен с управл ющими входами интеграторов. На чертеже представлена схема регул тора.

Регул тор содержит два интегратора 1, 2, выходной ключ 3, логнческнй блок «неравнозначность 4, аналнзатор 5, сигнум-реле 6, вычислительный блок 7. Входы интеграторов 1, 2 соедииены с входными каналами параметра Рпар и заданн  Рзад.

Интегратор 1 включает п т1 мембранный элемент сравнени  8, ключ 9, переменный дроссель 10, емкость И и усплитель мощности 12. Интегратор 2 выполнен аналогично и состоит из п тнмембранного элемента 13, ключа 14, переменного дроссел  15, емкости 16 и усилител  мощности 17. Логический блок 4 «неравнозначность выполнен на реле 18 п 19. В качестве сигнум-реле 6 использ)етс 

дискретный элемент сравнени .

Анализатор 5 содержит два п тимембранных элемента сравнени  20 и 21, два логических элемента «ИЛИ 22 и 23, два дискретных элемента сравнени  24 и 25, переменный дроссель 26, емкости 27 и 28, трехмембранное реле 29, элемент «НЕ 30, повторитель со сдвигом 31 и ключ 32.

Вычислительный блок 7 состоит из двух п тимембранных элементов сравнени  33 и 34, двух дроссельных сумматоров 35 и 36, переменного дроссел  37, емкости 38 и ключа 39.

Регул тор работает следующим образом.

Сигналы, пропорциональные заданному и текущему значени м регулируемой величины, поступают на входы элементов сравнени  8 и 13, работающих в зависимости от положени  ключей 9 и 14, управл емых логическим блоком 4, попеременно в режимах интегрировани  и запоминани .

Работа блока 4 зависит от значени  сигнала 7, вырабатываемого анализатором 5, и сигнала , формируемого сигнум-реле 6. При автоколебательном режиме (стационарное состо ние системы) выход анализатора 5 равен О и работа логического блока 4 определ етс  знаком функции slgnx.

Если sign , элемент сравнени  8 подключаетс  через ключ 9 к инерционному звену «дроссель-емкость (элементы 10, И) и в интеграторе 1 производитс  операци  интегрировани  ошибки

fi+i

у,-.

i

Одновременно элемент сравнени  13 отключаетс  посредством ключа 14 от инерционного звена (элементы 15, 16) и с выхода интегратора 2 будет сниматьс  фиксированное значение интеграла . Если sign , в интеграторе 1 будет производитьс  запоминание предыдущего значени  интеграла, а в интеграторе 2 - интегрирование. Таким образом , в автоколебательном режиме нри такой последовательности формировани  зфовней Ui и Uz разность их значений будет непрерывно уменьшатьс  до определенного значени , задаваемого анализатором 5.

При срыве автоколебаний или уменьшении разности уровней f/i и Uz ниже задаваемого значени , анализатор 5 отрабатывает сигнал, равный 1, в блок 4, на выходе которого будет формироватьс  инвертированный сигнал sign X, и режимы работы интеграторов 1, 2 помен ютс  на обратные, разность значений уровней будет увеличиватьс , в результате регул тор снова вводитс  в автоколебательный режим с последующим уменьшением амплитуды колебаний.

Анализатор 5 слзжит дл  анализа автоколебаний , поступающих на его вход.

Элементами 20, 21, 22 определ етс  модуль, поэтому схемы подключени  элементов 20 и 21 выбраны различными. Значение модул  поступает через элемент 24 на инерционное

звено (элементы 26, 27, 28), служащие фильтром дл  пропускани  низкочастотиой составл ющей определенного уровн , при котором происходит срыв автоколебаний. Настройка фильтра на определенный уровень производитс  дросселем 28. Реле 29 с элементом 30 формирует дискретный сигнал 7, равный «О при наличии автоколебаний и срыве , поступающий на элемент 23, св занный с выходом анализатора 5.

Элементы 25, 31, 32 ограничивают величину разности уровней f/i и Uz не ниже некоторого фиксированного значени , задаваемого элементом 31, и формируют дискретный сигнал Zz, равный «О, если разность уровней t/i и f/2 не превышает заданную и «1 - если эта разность становитс  ниже заданной. Сигнал Zz поступает через элемент 23 на выход анализатора 5.

В вычислительном блоке 7 реализуетс  операци 

Рпар jf (рР

--- -f- А пap - -г зад;Сформированные блоками 1, 2 в определенной последовательности уровни f/j и t/a релейной характеристики поступают па вход выходного ключа 3, такт работы которого определ етс  знаком фуикции sign к, вырабатываемой блоком 7.

Формироваиие выходного сигнала производитс  по следующему закону

U(f) - 1 (+) sign л; О U.,(ti, если signA: 0.

Регул тор дает хороший результат при использовании его в системах автоматического управлени  колебательными технологическими процессами, в которых нри уменьшении амплитуды колебапи  частота увеличиваетс . В САУ неколебательными технологическими процессами на низких частотах возможно состо ние 7.1, если не подобрать с запасом сопротивление переменного дроссел  26.

Эффективность предложенной системы при обработке сложных входных воздействий при управлении колебательными объектами заключаетс  в том, что при частом воздействии на систему больших возмущений устройство способно их скомпенсировать за счет наличи  двух уровней, образ тощих управл ющее воздействие .

Claims (2)

1.Козлов В. И. Самонастраивающиес  системы с релейными элементами, М., «Энерги , 1974, стр. 4, 34.

2.Авторское свидетельство СССР №327447, кл. G 05В 13/00, 1972.