SU771612A1 - Релейное управл ющее устройство - Google Patents

Description

Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования систем с переменными параметрами и может быть использова- _ но в релейных системах управления ^э .медленно протекающими процессами и инерционнымй объектами в условиях воздействия на них изменяющихся возмущений. in

Известны управляющие устройства, ^υ содержащие трехпозиционное реле и использующиеся в случае изменения параметров объекта регулирования QJ . Такое устройство не обеспечивает высокой точности работы системы авто^З матического регулирования. Наиболее близким по.технической сущности является релейное управляющее устройство Ю, содержащее реле с зоной нечувствительности, первый вход которого соединен со входом устройства и входом фильтра, второй вход - с выходом интегратора.

Это устройство позволяет автомати-25 чески регулировать величину зоны нечувствительности, так чтобы система находилась на границе перехода . от однополярного режима работы релейного элемента к двухполярному, не 3л допуская при этом двухполярного режима в основном контуре управления. Этот режим работы позволяет существенно повысить точность релейной система автоматического регулирования.

Однако в таком релейном управляющем устройстве величина зоны нечувствительности определяется значением медленно меняющейся составляющей периодического процесса, которое прежде всего зависит от величины внешне·? го возмущающего воздействия, прило- . женного к объекту регулирования системы. В результате этого при малой величине медленно меняющейся составляющей изменение зоны нечувствительности происходит с небольшой скоростью, в то время как значение зоны нечувствительности может существенно отличаться от того, которое обеспечивает переход от двухполярного режима работы реле к однополярному. Это положение может привести к затяжке процесса регулирования зоны не·чувствительности.

При большой величине медленно меняющейся составляющей скорость изменения зоны нечувствительности увеличивается, в то время как величина эоны нечувствительности может незначительно отличаться от значения, обеспечивающего переход от двухполярного режима к однополярному, в результате этого может произойти перерегулирование при изменении зоны нечувствительности.

Регулирование зоны нечувствительности происходит в зависимости от полярности, сигнала на. выходе реле. Использование выходного сигнала релейт ного устройства приводит к воэникно- ’ вению запаздывания в регулировании величины эоны'нечувствительности, что увеличивает вероятность появления двухполярного сигнала на выходе реле и, следовательно, ухудшает точность ра~ 15 боты релейного устройства,

Це>1ью изобретения является улучшение динамических характеристик релейного управляющего устройства путем уменьшения перерегулирования и запаз- 20 давания в процессе регулирования величины зоны нечувствительности.

Цель достигается тем, что релейное управляющее устройство содержит блок задания смещения зоны нечувствительное·^ ти и последовательно соединенные первый сумматор, блок определения амплитуда сигнала и второй сумматор, Второй вход которого соединен с выходом блока задания смещения зоны нечувствительности, третий вход - с ^3υ выходом фильтра, четвертый вход с выходом интегратора, а выход - со входом интегратора, а первый и второй входа первого сумматора соединены соответственно со входом.и выходом фильтра.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, где приняты следующие обозначенияреле, с зоной нечувствительности 1, фильтр 2, интег-40 ратор 3, первый сумматор 4, бло-к определения амплитуды сигнала 5, второй сумматор 6, блок задания смещения зоны нечувствительности 7; на фиг, 2 - смещение диаграммы работы устройства.

Работает релейное управляющее устройство следующим образом.

Входной сигнал, состояний из медленно меняющейся и быстро меняющейся составляющих одновременно подается на реле 1, фильтр 2 и первый сумматор 4. Сигнал с выхода реле 1. идет в основной контур управления, все остальные элементы и связи устройства служат для обеспечения автоматической настройки требуемой зоны не.чувствйтельностй.

Изменение зоны нечувствительности реле 1 осуществляется сигналом с выхода интегратора 3, на вход которого подается со второго сумматора 6 разность амплитуда быстро меняющейся и величины медленно меняющейся составляющей, а также инвертированное текущее значение зоны нечувствительнос ти и сигнал смещения зоны нечуветви тельности, поступающий с блока 7, Определение быстро меняющейся составляющей осуществляется в первом сумматоре 4, который вычитает йэ’ входного сигнала значение медленно меняющейся составляющей с фильтра 2, Определение максимального и минимального значения быстро меняющейся составляющей, а, следовательно, и вычисление амплитуда данного сигнала производится в блоке определения амплитуда сигнала.

Если на выходе реле 1 существует двухполярный сигнал (фиг, 2а), то отклонение зоны нечувствительности 6в - положительно, и происходит увеличение зоны нечувствительности до величины (а - x_Q +a'bjj) .

Здесь ав_п - программное смещение зоны нечувствительности, введение которого обеспечивает надежный переход от двухполярного режима работы к однополярному.

Если же на выходе реле 1 существует однополярный сигнал (фиг. 26), то отклонение зоны нечувствительности Ав - отрицательно, и происходит уменьшение зоны нечувствительности до величины (а - Χς, + Δ вн) , В этом случае введение сигнала смещения ДВп зоны нечувствительности обеспечивает нахождение системы на границе перехода от однополярного режима работы реле 1 к двухполярному, не допуская при этом двухполярного режима в основном контуре управления.

Величинаά вд/'зависит от параметров системы и’величины и характера изменения внешнего возмущения и задается с помощью блока заданий .смещения зоны нечувствительности 7, в качестве которого может быть использован делитель напряжения.

Таким образом, регулирование величины зоны нечувствительности реле 1 осуществляется в соответствии с алгоритмом в - (|(а - х_₽ - в +йв_п)^|.

Итак, использование для регулирования зоны нечувствительности информации о входном сигнале релейного элемента позволяет уменьшить перерегулирование и запаздывание процесса регулирования, что существенно улучшит динамические характеристики релейного управляющего устройства.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и регулировани  систем с переменными параметрами и может быть использовано в релейных системах управлени  .медленно протекающими процессами и инерционными объектами в услови х воздействи  на них измен ющихс  возмущений. Известны управл ющие устройства, содержащие трехпозиционное реле и использующиес  в случае изменени  параметров объекта регулировани  Щ Такое устройство не обеспечивает высокой точности работы система ав матического регулировани . Наиболее близким по.технической сущности  вл етс  релейное управл ю щее устройство С2 содержащее реле с зоной нечувствительности, первый вход которого соединен со входом . устройства и входом фильтра, второй вход - с выходом интегратора. Это устройство позвол ет автомат чески регулировать величину зоны нечувствительности, так чтобы систе ма находилась на границе перехода С7Г однопол рного режима работы реле ного элемента к двухпол рному, не допуска  при этом двухпол рного режима в основном контуре управлени . Этот режим работы позвол ет существенно повысить точность релейной систеNw автоматического регулировани . Однако в таком релейном управл ющем устройстве величина зоны нечувствительности определ етс  значением медленно мен ющейс  составл ющей периодического процесса, которое прежде всего зависит от величины внешнег го вoзмs цaющeгo воздействи , прило- . женного к объекту регулироваши  системы . В результате этого при малой величине медленно мен ющейс  составл ющей изменение зоны нечувствительности гфоисходит с небольшой скоростью , в то врем  как.значение зоны нечувствителйности может существенно отличатьс  от того, которое обеспечивает переход от двухпол рного режима работы реле к однопол рному. Это положение может привести к зат жке процесса регулировани  зоны не-чувствительности . При большой величине медленно мен ющейс  составл ннцей скорость изменени  зоны нечувствительности увеличиваетс , в то врем  как величина зоны нечувствительности может незначительно отличатьс  от значени , обеспечивающего переход от двухпол рн го режима к однопол рному, В результате этого может произойти перерегули рование при изменении зоны нечувствитель .юсти, Регулирование зоны нечувствительности происходит в зависимости от пол рности , сигнала на.выходе pejse. Использование выходного сигнала релейного устройства приводит к возникновению запаздывани  в регулировании в личины зоны нечувствительности, что увеличивает веро тность по влени  дву пол рного сигнала на выходе реле и, следовательно у судшает точность работы -релейного устройства, ЦеМью изобретени   вл етс  улучше динамических характеристик релейного управл ющего устройства путем уменьшени  перерегулировани  и запаз дывани  в процессе регулировани  вел чины зоны нечувствительности. Цель достигаетс  тем, что релейно управл ющее устройство содержит блок задани  смещени  зоны нечувствительн ти и последовательно соединенные первый сумматор, блок определени  ам плитуды сигнала и второй сумматор, йторой вход которого соединен с выходом блока задани  смещени  зоны не чувствительности, третий вход - с выходом фильтра, четверты вход с выходом интегратора, а выход - со входом интегратора, а первый и второ входы первого сумматора соединены со ответственно со входом.и выходом фильтра. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагaejvTOго устройства, где прин ты следующие обозначени : реле, с зон нечувствительности 1, фильтр 2, инте ратор 3, первый сумматор 4, блок определени  амплитуды сигнала 5, второй сумматор б, блок задани  смещени  зоны нечувствительности 7; на фиг. 2 - смещение диаграммы работы устройства. Работает релейное управл ющее уст ройство следующим образом. Входной сигнал, состо  дни из медленно мен ющейс  и быстро мен ющейс  составл ющих одновременно подаетс  на реле 1, фильтр 2 и первый сумматор 4. Сигнал с выхода реле 1. идет в основной контур управлени , все остальные элементы -и св зи устройст ва служат дл  обеспечени  автоматической настройки требуемой зоны не .чувствительности. Изменение зоны нечувствительност реле 1 осуществл етс  сигналом с вы хода интегратора 3, на вход которог подаетс  со второго сумматора б раз ность амплитуды быстро мен ющейс  и величины медленно мен ющейс  состав л ющей, а также инвертированное тек щее значение зоны нечувствительноеи и сигнал смещени  зоны нечуветви ельности, поступающий с блока 7, Определение быстро мен ющейс  сос авл ющей осуществл етс  в первом сумматоре 4, который вычитает йэ входного сигнала значение медленно ен ющейс  составл ющей с фильтра 2, Определение максимального и минимального значени  быстро мен ющейс  сосавл ющей , а, следовательно, и вычисление амплитуды данного сигнала цэоизводитс  в блоке определени  амплитуды сигнала. Если на выходе реле 1 существует двухпол рный сигнал (фиг, 2а), то отклонение зоны нечувствительности - положительно, и происходит увеличение зоны нечувствительности до величины {а - XQ +ABfv) . Здесь -в - программное смещение зоны нечувствительности, введение которого обеспечивает надежный переход от двухпол рного режима работы к однопол рному . Если же на выходе реле 1 существует однопол рный сигнал (фиг. 26), то отклонение зоны нечувствительности Лв - отрицательно, и происходит уменьшение зоны нечувствительности до величины (а - Xq, + Д вп) , В этом случае введение сигнала сйещени  ЛВа зоны нечувствительности обеспечивает нахождение системы на границе перехода от однопол рного режима работы реле 1 к двухпол рно1 1у, не допуска  при этом двухпол рного режима в основном контуре управлени . Величина а B f7 зависит от параметров системгд и величины и характера изменени  внешнего возмущени  и задаетс  с помощью блока заданий смещени  зоны нечувствительности 7, в качестве которого может быть использован делитель напр жени . Таким образом, регулирование величины зоны нечувствительности реле 1 осуществл етс  в соотв-згствии с алгоритмом в - (а - Хр - в +йв„). Итак, использование дл  регулировани  зоны нечувствительности информации о входном сигнале релейного элемента позвол ет уменьшить перерегулирование и запаздывание процесса регулировани , что существенно улучшит динамические характеристики релейного управл ющего устройства . Формула изобретени  Релейное управл ющее устройство, содержащее реле с зоной нечувствительности , первый вход которого соединен со входом устройства и входом фильтра, второй вход - с выходом интегратора, отличающеес   тем, что, с целью улучшени  ди-.. намических характеристик устрсйств.:1

   оно содержит блок задани  смещени  зоны нечувствительности и последовательно соединенные первый сумматор , блок определени  амплитуды,сигнала и второй сумматор, второй вкод которого соединен с выходом блока задани  смещени  зоны нечувствительности , третий вход - с выходом фильтра , четвед тый вход с илходом интегратора , а выход - со входом интегратора , а первый и второй входы

   первого сумматора соединены соответственно со входом и выходом фильтр-а.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР 391S32, кл. G 05 В 11/16, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2479526/18-24,

   кл. G 05 В 11/16, от 26.04.77 (прототип) .

   фиг. /

   -Х

   Фиг.г