SU794613A1 - Релейный регул тор - Google Patents

Description

(54) РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и может быть использовано в оборудовании дл  изготовлени  композиционных материалов.

Известный релейный регул тор построен на основе использовани  инвариантных свойств релейной системы, работающей в колебательном режиме 1.

Недостаток известного регул тора - низка  точность его работы.

Наиболее близким техническим решением ж изобретению  вл етс  релейный регул тор , содержащий последовательно соединенные датчик обратной св зи, первый элемент сравнени , первый фильтр, частотный преобразователь, реле, второй фильтр и исполнительное устройство. Выход частотного преобразовател  через частотомер соединен со вторым входом второго фильтра , входом первого функционалЪнот о преобразовател  и вторыми входами частотного преобразовател  и первого фильтрг, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный детектор и второй функциональный преобразователь соединен с первыми входами первых элементов И, а через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и второй элемент сравнени  - со вторыми входами первых элементов И, выходыкоторых соединены со вторым входом реле. Второй вход первого элемента сравнени  соединен с выходом задатчика 2.

Недостаток известного регул тора - невысока  точность регулировани  при изменении параметров объекта.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении точности регулировани .

Эта цель достигаетс  за счет введени  в релейном регул торе третьих функциональных преобразователей и вторых элементов И, выходы которых соединены со вторым входом второго элемента сравнени . Вь1ход первого функционального преобразовател  .через соответствующий третий функциональный преобразователь соединен с соответствующими первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены со вторым входом реле.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого регул тора и объект регулировани  1.

Релейный регул тор содержит исполнительное устройство 2; второй фильтр (например , операционный усилитель) 3; реле 4; .первые элементы И 5, 5„; второй функциональный преобразователь (например, в виде систем релейных элементов, делител  и источника уровн  ограничени ) 6; частотоМер 7; частотный преобразователь (например , на операционном усилителе) 5; первый функциональный преобразователь (например, источник и системы релейных элементов) 9; третьи функциоиальные преобразователи (например, источник и системы релейных элементов) Wi, JOn, вторые элементы И И, 11п, первый 12 и второй 13 амплитудные детекторы; второй элемент сравнени  14; первый фильтр 15; первый элемент сравнени  16; датчик обратной св зи /7 и задатчнк 18.

Регулирующее воздействие на объект осуществл ет исполнительное устройство 2 в соответствии с сигиаламн, иоступающнми через фильтр 5 с сигнального и управл ющего входов реле 4. На сигнальный вход реле 4 через элементы И 5i-5„ поступает сигнал с источника ограничени  размещенного в функциональном преобразователе 6. Сигнал на управл ющий вход реле 4 поступает через частотный преобразователь 8 и фильтр 15 с элемента сравнени  16. Он формируетс  в внде соотношени  или разности сигналов с датчика обратной св зи 17 и задатчика 18.

Автоколебани  .регул тора линеаризуют характеристику реле 4.

Дл  обеспечеии  требуемой амплитуды колебаний на управл ющем входе реле 4 примен етс  фильтр 15. Этот фильтр выполнен , например, как узкополосный на частоте автоколебаний регул тора. Вли ние фильтра 15 на динамические характеристики регул тора устран етс  путем введени  фильтра 3. За счет коррекции .сигналом с частотомера 7 фильтров 3 и 15 сохран етс  неизменность динамических свойств рег}л тора на частоте его автоколебаний.

В релейном регул торе, работающем в автоколебательном режиме, выполн етс  условие неизмеиности общего коэффициента пер.едачи разомкнутого контура регулировани . Поэтому сигиал с частотомера 7 зависит от любого параметра (или параметров ) объекта, кроме его коэффициента передачи. Сигналом с частотомера 7 корректируетс  частотный преобразователь 5. Этим устраи етс  вли ние на динамические свойства регул тора вариаций параметров, от которых зависит сигнал с частотомера 7.

В функциональном преобразователе 6 в соответствии с сигналом с амплитудного детектора 12 преобразуетс  сигнал с источника уровн  ограничени . Это производитс  путем формировани  каналов коррекции уровн  ограничени  реле 4j которые стро тс  в соответствии с алгоритмами корректировани  выходного напр жени  реле 4. Эти алгоритмы рассчитываютс , например, по заданным требовани м к точности .регулировани  дл  фиксированных значений коэффициента передачи и изменению второго параметра (в частности, посто нной времени ) объекта регулировани  /. В преобразователе 6 напр жение с источника уровн  ограничени  распредел етс  с помощью делител  по уровн м и подаетс  на контактные группы систем релейных элементов, реализующих каналы коррекции. Управление в соответствии с алгоритмами коррекции выходного напр жени  реле 4 производитс  сигналом, поступающим на управл ющие входы релейных элементов преобразовател  6 с амплитудного детектора 12.

Преобразователь 9 выполнен в виде расчетной зависимости, св зывающей амплитуду колебаний, например, с фильтра 15, и сигиала с частотомера 7 при номинальном значении коэффициента передачи и изменении второго параметра объекта. Он может быть реализован аналогично преобразователю 6. Причем на сигнальные входы систем релейных элементов подаетс  напр жение , расиределеииое ио зфовн м, а на

управл ющие входы систем релейных элементов поступает сигнал с частотомера 7.

Сигнал с преобразовател  9 зависит от расчетной амплитуды колебаний в регул торе . При этом иеизменными  вл ютс  как коэффициент передачи объекта, так и уровень ограничени  реле 4, а измен етс  лишь второй параметр (например, посто нна  времени) объекта. Этот сигнал сравниваетс  в элементе сравнени  14 с сигналом с фнльтра 15. Последний сигнал зависит от текущего значени  амплитуды колебаний в регул торе. Следовательно, при неизменном уровне выходного наир л ени  реле 4 сигнал с элемента сравнени  .14 зависит только от коэффициента передачи объекта. Этим сигналом с помощью элементов И 5|-5„, каждый из которых соответствует определенному каналу коррекции

в преобразователе 6, .производитс  Селекци  уровн  выходного напр жени  реле 4 во множестве значений двух параметров объекта регулировани .

С помощьюпараллельных цепей из преобразовател  lOi или /(„ и второго элемента И 111, П-2 или //„, кажда  из которых соответствует определенному значению уровн  выходного напр жени  реле 4, учитываетс  изменение зфовн  ограничени 

реле 4.

Третьи функциональные элементы выполнены на основе расчетных зависимостей. Эти зависимости св зывают амплитуду колебаний в регул торе при уровне ограничени  реле 4, соответствующем алгоритму, реализованному в элементе 9, с амплитудой колебаний, соответствующей уровню ограничени  реле 4, зафиксированному в каждом из расчетных алгоритмов, реализоваиных в элементах lOi, /(„. При этом коэффииент передачи объекта имеет фиксированное значение в соответствии с алгоритмом , реализуемым в преобразователе 9, а второй параметр объекта считаетс  переменнь .г.

Третьи функциональные преобразователи могут быть выполнены аналогично преобразователю 9. Причем в каждом из них на сигнальные входы систем релейиых элементов лодаетс  напр жение, расиределеиное по уровн м, а на управл ющие входы поступает сигнал с преобразовател  9.

С помощью элементов И п, иа которые поступает сигнал с выхода элементов И 5i-5п, производитс  селекци  расчетных значений амплитуды колебаний во множестве значений уровн  выходного напр жени  реле 4.

Таким образом, в предлагаемом регул торе точность регулировани  повышена за счет обеспечени  условий инвариантности по точности и по управл ющему сигналу при изменении двух параметров объекта регулировани , одним из которых служит его коэффициент передачи. Это повышает точность регулировани , производительность оборудовани  и качество материала.

Фор|Мула изобретени 

Релейный регул тор, содержащий последовательно соединенные датчик обратной св зи, первый элемент сравнени , первый фильтр, частотный преобразователь, реле, второй фильтр и исполнительное устройство , выход частотного преобразовател  через частотомер соединен со вторым входом второго фильтра, входом первого функционального преобразовател  и вторыми входами частотного преобразовател  и первого фильтра, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный детектор и второй функциональный преобразователь соединен с первыми входами первых элементов И, а через последовательно соединенные второй амплитудный

детектор и второй элемент сравнени  - со вторыми входами первых элементов И, выходы которых соединены со вторым входом реле, второй вход первого элемента сравнени  соединен с выходом задатчика, отл и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности работы регул тора, он содержит третьи функциональные преобразователи и вторые элементы И, выходы которых соединены со вторым входом второго

элемента сравнени , а выход первого функционального преобразовател  через соответствующий третий фуикциональный преобразователь соединен с соответствующими первыми входами вторых элементов И,

вторые входы которых соединены со вторым входом реле.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

.№ 391533, кл. G 05 В 11/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР Л 647651, кл. G 05 В 11/16, 1979 (прототип ) .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Релейный регулятор, содержащий последовательно соединенные датчик обратной связи, первый элемент сравнения, первый фильтр, частотный преобразователь, реле, второй фильтр и исполнительное устройство, выход частотного преобразователя через частотомер соединен со вторым вхо дом второго фильтра, входом первого функционального преобразователя и вторыми входами частотного преобразователя и первого фильтра, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный детектор и второй функциональный преобразователь соединен с первыми входами первых элементов И, а через последовательно соединенные второй амплитудный детектор и второй элемент сравнения — со вторыми входами первых элементов И, выходы которых соединены со вторым входом реле, второй вход первого элемента сравнения соединен с выходом задатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы регулятора, он содержит третьи функциональные преобразователи и вторые элементы И, выходы которых соединены со вторым входом второго элемента сравнения, а выход первого функционального преобразователя через соответствующий третий функциональный преобразователь соединен с соответствующими первыми входами вторых элементов И, вторые входы которых соединены со вторым входом реле.