(54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР
Изобретение относитс к автоматйческому регулировангео и управлекию и мэжет &ыть использовано при создании систем регулированн теплоэнергетическими процессакт, а также в хи мической и металлургической отрасл х прокыишенности. Известны промьвапеиные пропО1 цнонально-интегрально-дифференциальные регул торы (ПИД), широко используекые дл рех лировани различных технологических процессов. Эти регул торы позвол ют создавать иадежиые системы автоматического регулировани позвол юате обеспечить заданное качество регулировани 1 . Наиболее близким к предпагаемаму по технической сущности вл етс ПИД-регул тор, содержгш ий параишельно соединенные усилитель и JEQfффepeн циатор, Btixo bi KOTO pux по &аа на сум матор, ооелнненнкЛ после;к вательно с другим сулвватором, усилктелетч, охваченным инерционным звеном по зако отрицательной обратной св зи и исполнительшын механизмом в В1зде. интегрирующего эвена izj . Недостаток известного регул тора ограниченный диапазон настройки вре мени, предварени , определ емой параметром d Макси1 альное з начение этого параметра равно 0,25. В то же врем оптимальна величина d, как правило, превышает это значение. Нгшример, Г -d-onT может быть рав-. 1ШМ 2/2. Цель изобретени - расширение диа пазона настройки времени предварени Те- ПНД-регул тора. Поставленна цель достигаетс тем, что в ПМД-регул тор, соде{ жащий последовательно соединенные дифференциатор , первый сумкатор, nepBiA усилитель и ииеЕщиониое звено, выходом подключенное к второму входу первого сумчатора, и исполнительгалй механизм, введены два усилител и второй сумматор , входы которого подключены к выходгш усилителей, а выход - к входу исполнительного механизма,причем ъхомл второго и третьего усилителей подключены соответственно к входу и дифференциатора. На чертеже представлена схема предлагс мого регул тора. Регул тор содержит дифференциатор 1, последовательно соединенный с сумматором 2, усилителем 3, охваченным отрицательной обратной св зью в виде инерционного звена 4, сумматором 5, на вход которого подключены выходы усилителей 6 и 7, а их входы соединены с входом и выходом дифференциатора 1, а также с исполнительным механизмом 8. . Система работает следуквцим образом . Входной сигнал X поступает на дифференциатор 1, с выхода которого сигнал через сумматор 2 поступает на вход усилител 3, охваченного обратной св зью 4. За счет болыпого коэффициента усилени усилител 3 здесь формируетс форсирующее звено С выхода форсирующего звеНа, т.е. с выхода усилител 3, сигнал поступает на вход сумматора 5. На суммат 5 одновременно поступают сигнешы с входа регул тора и выхода дифференциатора 1 усилители 6 и 7.Таким образом, сигнал на выходе сумматора 5 пропорционален входному сигналу, его первой и второй производной . Поскольку параметры усилителей 3,6 и 7 можно выбирать произвольно , можно произвольно устанавли вать и коэффициенты при первой и второй производной входного сигнала т.е. можно обеспечить любое значени d Tg./Tu . Известно, что передаточна функци ПИД-регул тора , W(p) и частотна функци JVS - , (2) Объекты теплоэнергетики, химичес кой и металлургической промышленнос ти весьма инерционны и, следовательно , низкочастотны. Следовательно значени частоты рабочем диапазоне (а это второй и третий квадрат комплексной плоскости дл ПИ -регул тора) будут малы (например, UJ 0,015-0,05). Если величина То- мала, значение Tg-cf i в выражении (2) также МЕШО и им npa тически можно пренебречь. Расширение диапазона Т приво-. . дит к практическому использованию ПИД-регул тора, а следовательно, к улучшению качества регулировани (сокращению времени регулировани , уменьшению колебательности). Дл расчета Т используют существу1рщую методику расчета, по которо задаютс значени d (его принимают обычно равным предельному значению , дл данного типа регул тора эт величина.указываетс в паспорте регул тора ) и из услови обеспечени требуемого качества регулировани наход т Кр.Тц а затем Т. Преобразуем передаточную функцию (1) к виду W(p)---|( iLbiilVJ i Р Передаточна функци регул тора (,,) « и k, коэффициенты усилени блоков 6,7,4 и 3; посто нные времени блоков 1,4,8„ Поскольку передаточные функции (3) и (4) равны, 7T-.TiI, Т . . /о иу 1( и V.1f- Из уравнений (5) следует расчетт т - bilk.- Т- rf - f - Коэффициенты, вход щие в ура:вне- ние (6), независимы и значение т всегда можно установить требуемое (любое), выбрав соответствующие ; , Использование предлагаемого регул тора позвол ет расширить диапазон его настройки за счет использовани дополнительных усилителей и сумматора и, следовательно, повысить Запас устойчивости систем, сократить , врем регулировани . формула изобретени Пропорционально-интегрально-диф-; ференциальный регул тор, содержащий последовательно соединенные дифференциатор , первый сумматор, первый усилитель и инерционное звено, выходом подключенное к второму входу ,. первого сумматора и исполнительный механизм, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона настройки регул тора, в него введены два усилител и второй сумматор , входы которого подключены к выходам усилителей, а выход - к входу исполнительного механизма, причем входа второго и третьего усилителей подключены соответственно 1 входу и выходу дифференциатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Ротач В.Я. Расчет динамики промышленных автоматических систем регулировани .М., Энерги , 1973, с. 34, 198, 422. 2.Штейнберг Ш.Е. и др. Прокклаленные автоматические регул торы. М., Энерги , 1973, с. 31-21 ( прототип).