SU794612A1

SU794612A1 - Two-channel relay regulator

Info

Publication number: SU794612A1
Application number: SU792707081A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Дорогов; Светлана Николаевна Швайко
Original assignee: Московский Институт Электронногомашиностроения
Priority date: 1979-01-05
Filing date: 1979-01-05
Publication date: 1981-01-07

Description

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, в оборудовании для изготовления композиционных материалов. 5The invention relates to techniques for automatic regulation and can be used, for example, in equipment for the manufacture of composite materials. 5

Известный двухканальный релейный .регулятор построен на основе использования инвариантных свойств релейной системы, работающей в колебательном режиме [1].The well-known two-channel relay. Controller is based on the use of the invariant properties of a relay system operating in an oscillatory mode [1].

Недостаток известного регулятора — Ю низкая точность работы.The disadvantage of the known controller is Yu low accuracy.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является двухканальный релейный .регулятор, содержащий в ¹⁵каждом канале последовательно соединенные первый источник уровня ограничения, первое реле, первый сумматор и исполнительное устройство, выход которого через объект регулирования соединен со входом ²⁰датчика обратной связи, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика, и второй источник уровня ограничения, выход которого соединен с 25 первым входом второго реле, второй вход которого соединен с выходом первого фильтра, а выход второго реле соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом генера- 30 тора колебаний и с первым входом фазометра, второй вход которого соединен со вторым входом первого реле, выходом второго фильтра и через интегратор со вторым входом первого сумматора [2].The closest technical solution to the invention is a two-channel relay controller containing in each channel ^{15 a} first source of restriction level, a first relay, a first adder and an actuator, the output of which is connected through an object of regulation to the input ²⁰ of the feedback sensor, the output of which is connected to the first input of the comparison element, the second input of which is connected to the output of the master, and the second source of the level of restriction, the output of which is connected to the 25 first input of the second relay, the second input of which is connected to the output of the first filter, and the output of the second relay is connected to the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the oscillator 30 and to the first input of the phase meter, the second input of which is connected to the second input of the first relay, the output of the second filter and through an integrator with the second input of the first adder [2].

Недостатком известного регулятора является невысокая точность регулирования при наличии взаимосвязи параметров объектов каналов.A disadvantage of the known controller is the low accuracy of regulation in the presence of the relationship of the parameters of the channel objects.

Цель изобретения заключается в повышении точности регулирования.The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation.

Эта цель достигается тем, что двухканальный релейный регулятор содержит первый и второй функциональные преобразователи и элемент с перестраиваемым коэффициентом передачи, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом второго сумматора и выходом второго функционального преобразователя другого канала, а выход — с первым входом второго фильтра, второй вход которого соединен со входом второго функционального преобразователя и с выходом фазометра. Первый вход первого функционального преобразователя соединен с выходом элемента сравнения, второй вход — со вторым входом второго реле другого канала, а выход — со входом первого фильтра.This goal is achieved by the fact that the two-channel relay controller contains the first and second functional converters and an element with a tunable transmission coefficient, the first and second inputs of which are connected respectively to the output of the second adder and the output of the second functional converter of another channel, and the output to the first input of the second filter, the second input of which is connected to the input of the second functional converter and to the output of the phasemeter. The first input of the first functional converter is connected to the output of the comparison element, the second input is connected to the second input of the second relay of another channel, and the output is connected to the input of the first filter.

Структурная схема предлагаемого ре гулятора приведена на чертеже, где обозна794612 йены два канала регулирования I, II; объекты регулирования 1', 1; исполнительные устройства 2', 2; первые сумматоры 3', 3; первые реле 4', 4; первые источники уровня ограничения 5', 5; интеграторы 6', 6; вторые функциональные преобразователи (например, на операционных усилителях) 7', 7; вторые фильтры (нап.р.имер, на операционных усилителях с перестраиваемыми коэффициентаими передачи) 8', 8; фазометры 9', 9; элементы с перестраиваемыми коэффициентами передачи (например, ,на операционных усилителях) 10', 10; вторые сумматоры 11', 11; вторые .источники уровня ограничения- 12', 12; вторые реле 13', 13; генераторы колебаний 14', 14; первые фильтры (например, на операционных усилителях) 15', 15; первые функциональные преобразователи (например, на операционных усилителях) 16', 16; элементы сравнения 17', 17; датчики обратной связи 18', 18, и задатчики 19', 19.The block diagram of the proposed regulator is shown in the drawing, where 794,612 yen are two control channels I, II; regulatory objects 1 ', 1; actuators 2 ', 2; first adders 3 ', 3; first relays 4 ', 4; first sources of restriction level 5 ', 5; integrators 6 ', 6; second functional converters (for example, on operational amplifiers) 7 ', 7; second filters (eg, example, on operational amplifiers with tunable transmission coefficients) 8 ', 8; phase meters 9 ', 9; elements with tunable transmission coefficients (for example, on operational amplifiers) 10 ', 10; second adders 11 ', 11; second. sources of level of restriction - 12 ', 12; second relays 13 ', 13; oscillation generators 14 ', 14; first filters (for example, on operational amplifiers) 15 ', 15; first functional converters (for example, on operational amplifiers) 16 ', 16; comparison elements 17 ', 17; feedback sensors 18 ', 18, and actuators 19', 19.

Работа каналов регулирования I и II идентична.The operation of regulation channels I and II is identical.

Регулирующее воздействие на объект 1' осуществляет исполнительное устройство 2' в соответствии с сигналами, поступающими на его вход через сумматор 3' с сигнального и управляющего входов реле 4'. На сигнальный вход реле 4' поступает сигнал с источника уровня ограничения 5’. Сигнал на управляющий вход реле 4’ поступает через фильтр 8', элемент с перестраиваемым коэффициентом 10’ и сумматор 11' с выхода реле 13'.The actuation mechanism on the object 1 'is carried out by the actuator 2' in accordance with the signals received at its input through the adder 3 'from the signal and control inputs of the relay 4'. The signal input of relay 4 'receives a signal from a source of restriction level 5 ’. The signal to the control input of relay 4 ’comes through a filter 8 ', an element with a tunable coefficient of 10’ and an adder 11' from the output of relay 13 '.

На сигнальный вход реле 13' подается напряжение с источника уровня ограничения 12', а на управляющий вход реле 13' через фильтр 15' и преобразователь 16' поступает сигнал с элемента сравнения 17'.The signal input of the relay 13 'is supplied with voltage from the source of the restriction level 12', and the control input of the relay 13 'through the filter 15' and the converter 16 'receives a signal from the comparison element 17'.

Сигнал с элемента сравнения 17' формируется в виде соотношения или разности сигналов с датчика обратной связи 18' и задатчика 19'.The signal from the comparison element 17 'is formed as the ratio or difference of the signals from the feedback sensor 18' and the setter 19 '.

Колебания с генератора 14' линеаризуют характеристики первого 4' и второго 13' реле.The oscillations from the generator 14 'linearize the characteristics of the first 4' and second 13 'relays.

Фильтр 15' обеспечивает требуемую амплитуду колебаний на управляющем входе реле 13'. Он может быть выполнен как узкополосный на частоте колебаний канала регулирования I. Влияние этого фильтра на динамические свойства канала регулирования I может быть учтено при проектировании исполнительного устройства 2'.The filter 15 'provides the required amplitude of oscillation at the control input of the relay 13'. It can be performed as narrow-band at the oscillation frequency of the control channel I. The influence of this filter on the dynamic properties of the control channel I can be taken into account when designing the actuator 2 '.

За счет введения колебаний с генератора 14' на вход сумматора 11' обеспечиваются условия неизменности общего коэффициента передачи канала регулирования I в разомкнутом состоянии.Due to the introduction of oscillations from the generator 14 'to the input of the adder 11', the conditions for the invariance of the total transmission coefficient of the control channel I in the open state are ensured.

Сигнал с фазометра 9’ зависит от разности фаз колебаний ,в канале I и с генератора колебаний 14'. Этим сигналом в соответствии с алгоритмом, рассчитанным из условия неизменности фазы колебаний на управляющем входе реле 4', корректируется коэффициент передачи фильтра 8'.The signal from the phase meter 9 ’depends on the phase difference of the oscillations in channel I and from the oscillation generator 14 '. This signal in accordance with the algorithm, calculated from the condition of the immutability of the phase of the oscillations at the control input of the relay 4 ', corrects the transmission coefficient of the filter 8'.

Поскольку числитель передаточной функции цепи, содержащей параллельно соединенные реле 4' и интегратор 6', аналогичен знаменателю передаточной функции объекта регулирования 1', описываемого линейным уравнением .первого порядка, то в канале регулирования I обеспечиваются условия инвариантности по постоянной времени объекта 1'.Since the numerator of the transfer function of the circuit containing the relays 4 'and the integrator 6' connected in parallel is similar to the denominator of the transfer function of the control object 1 ', described by the linear equation of the first order, the conditions of invariance with respect to the time constant of the object 1' are provided in the control channel I.

Функциональный преобразователь 7' строится на основе зависимости, связывающей амплитуду колебаний с выхода фильтра 8' и постоянную времени объекта регулирования Г.The functional Converter 7 'is based on the dependence of the amplitude of the oscillations from the output of the filter 8' and the time constant of the regulation object G.

Амплитуда колебаний на выходе фильтра 15' зависит только от коэффициента передачи разомкнутого канала регулирования / при выполнении условий инвариантности по постоянной времени объекта Г. Все это позволяет организовать в двухканальном релейном регуляторе .взаимосвязанное регулирование по коэффициенту передачи разомкнутого канала I и по постоянной времени объекта Г. Причем, сигналом с преобразователя 7' подстраивается коэффициент передачи элемента 10 другого канала, сигналом же с фильтра ,15' корректируется коэффициент передачи преобразователя 16 другого канала.The amplitude of the oscillations at the output of the filter 15 'depends only on the transmission coefficient of the open control channel / under the invariance conditions with respect to the time constant of the object G. All this allows you to organize in the two-channel relay controller. Interconnected regulation of the transmission coefficient of the open channel I and the time constant of the object G. Moreover, the signal from the converter 7 'adjusts the transmission coefficient of the element 10 of the other channel, while the signal from the filter, 15' adjusts the transmission coefficient of the conversion User 16 of another channel.

Связь каналов регулирования II и I осуществляется аналогично.Communication channels regulation II and I is carried out similarly.

Таким образом, .в каждом канале регулирования обеспечиваются условия инвариантности по коэффициенту передачи разомкнутого канала и по постоянной времени объекта регулирования, а в двухканальном релейном регуляторе организовано взаимосвязанное управление по этим параметрам.Thus, in each control channel, the conditions of invariance are ensured in terms of the open-channel transmission coefficient and in the time constant of the control object, and in the two-channel relay controller interconnected control is organized according to these parameters.

Таким образом, улучшаются технические показатели формируемого материала, что дает значительный экономический эффект.Thus, the technical indicators of the formed material are improved, which gives a significant economic effect.

Claims

(54) TWO-CHANNEL RELAY CONTROLLER Two control channels I, II; objects are regular /, executive devices 2, first adders 3, first relays 4, first sources of limitation level 5, integrators 6, second functional converters (for example, operational amplifiers) 7, second filters (eg, operational amplifiers with tunable transmission ratios) 8, phase meters 9, elements with tunable transmission ratios (for example, on operational amplifiers) 10, second adders 11, second limiting sources - 12, second J3 relays, oscillators 14, first filters (e.g., auxiliary amplifiers) 15, first functional transducers (e.g., operational amplifiers) 16, comparison elements 17, feedback sensors 18, 18, and tasks 19, 19. Operation of control channels I and II identical. The control action of the “object” / implements the actuator 2 in accordance with the signals received at its input through the adder 3 from the signal and control inputs of the relay 4. The signal input of the relay 4 receives a signal from the source of the limit 5 source. The signal to the control input of the relay 4 is fed through a filter 8, an element with a tunable factor of 10., And an adder 11 -c of the output of the relay 13. The signal input of the relay 13 is energized from the source of the limiting level 12, and to the control input of the relay 13 through filter 15 and converter signal from sra.vneni element 17. The signal from the comparing element 17 is formed as the ratio or difference signals from the feedback sensor link 18 and setter 19. The vibration generator 14 was linearized with characteristics of the first 4 and second 13 switches. Ф: iltr 15 provides the required amplitude of oscillations at the control input of relay 13. It can be performed as a narrowband at the oscillation frequency of the control channel I. The influence of this filter on the dynamic properties of the control channel I can be taken into account when the control unit 2 is designed. by introducing oscillations from the generator 14 to the input of the adder //, conditions are provided that the total transmission coefficient of the control channel I is constant in a single state. The signal from phase meter 9 depends on the phase difference between oscillations in channel I and oscillation generator 14. This signal, in accordance with the algorithm calculated from the condition that the oscillation phase remains unchanged at the control input of relay 4, corrects the gain of the filter 8. As the numerator of the transfer function of the circuit, containing in parallel the connected relays 4 and the integrator 6, is similar to the denominator of the transfer function of the object of regulation / described by a linear equation in the first order, then the control channel / provides the conditions and the variance of the time constant of the object 1. Funktsio.nalny transducer 7 is constructed on the basis of dependence, binding oscillation amplitude output from filter 8 and a time constant control object /. The amplitude of the oscillations at the output of the filter 15 depends only on the coefficient of the transmission of the open control channel (when the invariance conditions are fulfilled according to the constant time of the object). All this makes it possible to organize in a two-channel relay .regulator an interconnected regulation according to the ratio to the transfer ratio of the open channel / and the fixed time of the object /. Moreover, the signal from the converter 7 adjusts the transmission coefficient of the element 10 of another channel, while the signal from the filter 15 adjusts the transmission coefficient of the converter 16 of another channel. The communication of the adjustment channels // .i / is similar. Thus, in each control channel, the conditions of invariance on the transfer ratio of the open channel and on the constant time of the control object are provided, and in two-channel relay relay control, one can control the interconnected control of these parameters. Thus, the technical indicators of the formulated material are improved, which gives a significant economic effect. Claims of the invention A two-channel relay regulator containing in each channel in series a first source of limitation level connected in series, a first relay, a first accumulator and an actuator, the output of which through the object of control is connected to the input of the feedback sensor, the output of which is connected to the first input of the element comparison, the second input of which is connected to the output of the setting device, and the second source of the limiting level, the output of which is connected to the first input of the second relay, the second input of which is connected to the output of the filter, and the output of the second relay is connected to the first input of the second cyiMMaTOpa, the second input of which is connected to the output of the oscillator and the first input of the phase meter, the second input of which is connected to the second input of the first relay, the output of the second filter and through the integrator to the second input of the first adder , characterized in that, in order to increase accuracy (operation of the controller,, in it each channel contains the first and second functional converters and the element with adjustable transfer coefficient, the first second inputs of which are connected respectively, with the output of the second adder, the output of the second functional converter of the other channel, and the output with the first input of the second flatter, the second input of which is connected to the input of the second functional converter and the output of the phase meter, the first input of the first functional converter is connected to the output of the reference element, the second the input is with the second input of the second relay of another channel, and the output is with the input of the first filter. Sources of information taken into consideration in the examination of the invention: 1. USSR author's certificate No. 391533, cl. G 05 B 11/16, 1973.

2. USSR author's certificate number 661502, cl. G 05 V 11/14, 1979 (prototype).

L.7ZITJ