SU682869A1

SU682869A1 - Система автоматического регулировани объектов с запаздыванием

Info

Publication number: SU682869A1
Application number: SU762398501A
Authority: SU
Inventors: Александр Григорьевич Приходин; Евгений Ефимович Щербаков; Валентин Егорович Елизарьев; Михаил Григорьевич Короткин
Original assignee: Салаватский Ордена Ленина Нефтехимический Комбинат
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1976-08-16
Publication date: 1979-08-30

Description

действию, последовательно соединенные блок умножени , второй интегратор и седьмой сумматор. Выход датчика возмущающего воздействи соединен через второй ключ со входом второго блока сравнени . Выход датчика управл ющего воздействи соединен с первым входом четвертого сумматора , выход которого соединен со вторым входом второго сумматора. Выход седьмого сумматора соединен со вторым входом регул тора. Датчнк регулируемого параметра через третий ключ соединен с первым блоком сравнени , выход которого подключен к первому входу первого сумматора , первый выход которого соединен с первым н вторым входами блока умноженп и первым входом третьего сумматора, второй выход которого соединен с первым входом щестого сумматора. Выход третьего сумматора соединен со входом первого блока предсказани , выход второго сумматора - со вторым входом блока запаздывани , второй выход блока запаздывани - со вторым входом щестого сумматора. Выход первого интегратора подключен ко второму входу блока моделировани объекта по управл ющему воздействию, выход которого соединен со вторым входом п того сумматора, а его первый выход - с первым входом блока запаздывани , второй выход - с третьим входом второго сумматора . Первый выход блока запаздывани соединен со вторым входом третьего сумматора , выход регул тора - со вторым входом четвертого сумматора.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического рег)тированн объекта с запаздыванием.

Схема содержит объект 1 регулировапи , датчики 2, 3 и 4 регулируемого параметра, управл ющего и возмущающего воздействий (соответственно), исполнительный клапан 5, соответственно второй, первый н третнй ключи 6, 7 н 8, третий, первый, второй, п тый, четвертый, седьмой и щестой сумматоры 9-15 (соответственно), первый и второй интеграторы 16 и 17, блок 18 запаздывани , первый 19 и второй 20 блоки предсказани , блоки 24 н 25 моделировани объекта соответственно по управл ющему и возмущающему воздействию, блок 26 умножени .

Система работает следующим образом. В момент замыкани второго н третьего ключей 6 и 8 сигналы от датчиков 2 и 4 регулируемого параметра и возмущающего воздействи (соответственно) подаютс в первый и второй блоки 23 и 22 сравнени , где они сравниваютс с допустимыми диапазонами измеиени регулируемого параметра и возмущающего воздействи .

Если сигналы наход тс в допустимых диапазонах, то сигнал регулируемого параметра попадает на первый сумматор 10, где из него вычитают заданное значение регулируемого параметра. Полученное отклонение от задани в дальнейщем используетс в корректирующих св з х, а также направл етс в третий сумматор 9, где из него вычитают определенное на предыдущем цикле работы системы и сипхронизированное по времени отклонение регулируемого параметра, завис щее от управл ющего и возмущающего воздействий. Получепна разность, представл юща собой фактическое отклонение регулируемого параметра , завис щее от собственных колебаний объекта, прогнозируетс в первом блоке 19 предсказани па врем , равное

времени запаздывани управл ющего воздействи . Сигпал от датчика 4 возмущающего воздействи после второго блока 22 сравпепи попадает в блоке 25 моделировани объекта по возмущающему воздействию . Отклонение регулирз емого параметра от задани , полученное в блоке 25, прогнозируетс на врем , равное разности времен запаздывани по управл ющему и возмущающему воздействи м во втором блоке

20 предсказани . Оба отклонени складываютс во втором сумматоре И и поступают в регул тор 21. Управл ющий сигнал из регул тора направл етс одновременно на исполнительный клапан 5 и в

блок 24 моделировани объекта по управл ющему воздействию.

Отклонение регулируемого параметра, завис щее от управл ющего воздействи , складываетс в п том сумматоре 12 с отклонением , завис щим от возмущающего воздействи . Суммарное отклонение направл етс вновь во второй сумматор 11, где складываетс с отклонением, завис щим от собственных колебаний объекта. Полное

отклонение регулируемого параметра, прогнозированное па врем запаздывани управл ющего воздействи , вновь подаетс в регул тор 21 и так далее, пока сигнал на втором сумматоре 11 не станет равным

нулю. Этот момент будет соответствовать окончанию процесса регулировани .

Отклонение регулируемого параметра, завис щее от управл ющего и возмущающего воздействий, после п того сумматора

12 направл етс в блок 18 запаздывани , где оно задерживаетс на врем запаздывани по управл ющему воздействию с целью его синхронизации с текущим сигналом регулируемого параметра. Управл ющее воздействие после регул тора 21 поступает на четвертый сумматор 13, где оно вычитаетс из измеренного датчиком управл ющего воздействи 3. Первый ключ 7 замыкаетс после того, как пройдет врем , достаточное дл установлени нового значени управл ющего параметра. Если выданный регул тором сигнал отличаетс от измеренного значени управл ющего воздействи , регул тор выдает короектирующий сигнал.

Корректировка настроек регул тора осуществл етс следующим образом. Сигнал после первого сумматора 10 направл етс в блок умножени 26, где он умножаетс сам на себ . Квадрат отклонени регулируемого параметра от задани интегрируетс во втором интеграторе 17, после чего из него вычитаетс заданное значение интеграла в седьмом сумматоре 14. Корректировку настроек регул тора 21 осуществл ют так, чтобы минимизировать эту разность .

С целью корректировки коэффициентов модели сигнал после второго сумматора 11 направл ют в блок 18 запаздывани , где его задерживают дл синхронизации с текущим значением регулируемого параметра . В шестом сумматоре 15 из измеренного вычитают смоделированное значение отклонени регулируемого параметра, эту разность усредн ют в первом интеграторе 16. Усредненный сигнал рассогласовани используетс дл корректировки активного сопротивлени и емкости в цепи линейных усилителей, из которых собраны блоки 24 и 25, моделирующие передаточные функции по управл ющему и возмущающему воздействи м.

Экономическа эффективность изобретени заключаетс в существенно более высокой точности регулировани по сравнению с прототипом.

Проведенные исследовани показали, что при внедрении данного изобретени в химическую и нефтехимическую отрасли промышленности на крупнотоннажных производствах , например производстве аммиака, экономический эффект выразитс в увеличении производительности на 0,5% и уменьшении на столько же себестоимости продукции . В зависимости от мощности конкретного производства это даст дополнительную прибыль в размере от 40 до 200 тыс. рублей в год.

Claims

1. Патент США № 3644719, кл. 235- 150.1.

2. За вка ФРГ № 2104992, кл. 42г1, 11/00, 1971 (прототип).

IU