SU881662A1 - Регулирующее устройство с релейной характеристикой - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО С РЕЛЕЙНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

I

Изобретение относитс  к автоматике и предназначено дл  использовани  в системах регулировани  температурного режима технологических процессов, позиционных приводах промышленных роботовманипул торов , в системах управлени  металлорежущих и деревообрабатывающих станков, электроннолучевых установок, в сварочных и чертежных машинах, в фотолитографическом оборудовании, след щих системах, автоматических компенсаторах, системах стабилизации летательных аппаратов и т. п.

Известен регул тор с релейной характеристикой , содержащий последовательно соединенные индикатор экстремумов, релейный блок и нуль-орган, второй вход которого присоешшен ко входу индикатора экстремумов, св занного с источником входного сигнала, другие выходы индикатора экстремумов соединены с источником задающего сигнала 1 .

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность, св занна  с труоност ми изготовлени  индикатора зкст1эе мумов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  регулир) ющее устройство с релейной характеристикой , содержащее блоки сравнени  н диф ференцирующий элемент, входы которых соединены со входом устройства выход первого блока сравнени  соединен со в.х( дом элемента И, другой вход которого

10 через элемент ИЛИ соединен с выходом второго блока сравнени , выход ци ерек- цирующего элемента соединен со входом первого нуль-органа| 2j.

Недостатком этого устройства  вл ет

15 с  низка  точность, это объ сн етс  тем, что в установившемс  режиме устройство не использует информации о значении регулируемой координаты, а регулирующее воздействие формируетс  лишь в

20 зависимости от знака производной. При этом дл  известного устройства характерно наличие посто нной составл ющей ошибки регулировани , величина которой

3

мен етс  в зависимости от начальных условий, внешних воздействий и т.д.

Цель изобретени  - повышение точности устройства за счет устранени  посто нной составл ющей ошибки регулировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство содержит последовательно соединенные масштабирующий усилитель, сумматор и второй нуль-орган, выход которого соединен со вторым- входом элемета ИЛИ, вход масштабирующего усилител  соединен с выходом дифференцирующег элемента, второй вход сумматора соеди иен с выходом первого нуль-органа, третий вход - со входом Щ1с{4еренцирующего элемента.

На 4иг. 1. представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - фазовьге траектории системы.

Устройство содержит блоки сравнени  1 и 2, дифференцирующий элемент 3, элементы И 4 и ИЛИ 5, первый нульорган 6, масштабирующий усилитель 7, сумматор 8, второй нуль-орган 9,

Устройство работает следующим образом .

БЛОКИ сравнени  1 и 2 фиксируют превышение регулируемой координатой X соответственно значений О и Ь . ле d и() определ ют ширину петли гистерезиса релейной характеристики ( t) С() и заданное значение регулируемой координаты ()/2. Дифференцирующий элемент 3 вычисл ет значение первой производной регулируемой координаты )(, знак которой определ етс  первым нуль-органом 6. Сумматор 8 сов .MScTH Qi с масштабирующим усилителем 7 .формирует на входе второго нуль-органа 9. , соответствующий сумме 5 Х+КХ+ NegTiX,

где К - -.коэффициент; усилени  усилител  М- амплитуда выходного сигнала

первого нуль-органа 6. Второй нуль-органа 9 определ ет знак этой суммы и выдает на второй вход элемента ИЛИ 5 логический сигнал 1, если5 О, и О, если . Выходнью сигналы блоков сравнени  1 и 2 соответствуют логической 1 при , а при н ушении одного из неравенств на выходе соответствующего блока сравнени  по вл етс  логический О Логические элементы И 4 и ИЛИ 5 реазуют с/юдутощую логическую функцию

I () Ъ)м( )1,

662,.4

причему 1 соответствует отрицательное значение управл ющего воздействи  на выходе элемента И 4, а 0 - положительное .

Устройство работает следующим образом .

При большом отклонении регулируемой координаты X от заданного значени  CtH Q)/2 выполн етс  одно из условий:

либо , либо X.. В первом случае из (1) следует, что 1, во втором - У О, т.е. на обьект поступает регулирующее воздействие, противоположное по знаку отклонению

5 X-(01+13)/2. В результате величина X измен етс , приближа сь к значению (Q+ID)/2, Пороги срабатывани  О и Ь блоков сравнени  1 и 2 выбираютс  так, чтобы исключить существование колебаний,

0 амплитуды, большей () /2, Поэтому регулируема  координата попадает в область ), где управл ющее воздействие формируетс  в зависимости от знака 5. Значение М, вход щее в выражение

5 ДЛЯ 6, выбираетс  равным амплитуде наименьших котюбаний, соответствующей управлению по знаку производной. Коэффициент усилени  К масштабирующего усилител  7 определ етс  из услови  квазиоп-

Q тимального по времени установлени  автоколебаний с амплитудой М и посто нной составл 7ощей ошибки, равной О. В результате, независимо от начальных условий , устройство обеспечивает установление в системе регулир.овани  единственного устойчивого периодического режима амплитуды М, среднее значение которого равно (а+Ь) /2.

При нг стройке устройства сначала jjc- танавливают значени  О п Ъ так, чтобы подавить автоколебани  амплитуды, большей (d-t))/2. Затем величина М подбираетс  амплитуде колебаний, возниКающих в 3OHeQ X fa.;a значение коэффициента таким, чтобы фазова  траектори , проход ща  через точку (О , -О) или (t). О) достигала предельного цикла за одно переключение.

Таким образом, введение в устройство новых элементов (масштабирующего уси-

5® лител , сумматора и нуль-органа) позволило исключить посто нную составл ющую ошибки и повьюить тем самым точность регулировани . Использование этого усгройства в системах регулировани  пара-

Claims (1)

1. 55 метров технологических процессов, в позиционных приводах станков с числовым програмным управдкнием и т. о. позволит повысить Качество выпускаемой продукции 56 ( за счет более точного собгаодени  тех нологических режимов). Формула изобретени  Регулирующее устройство с релейной характеристикой, содержащее блоки сравнени  и дифференцирующий элемент, входы которых соединены со входом устройства, выход первого блока сравнени  соединен со входом элемента И, другой вход.которого св зан с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединён с выходом второго блока сравнени , выход дифференцирующего элемента соединен со входом первого нуль-органа, отличающе ес  тем, что, с целью повышени  To tФиг f ности регулировани , оно содержит последовательно соединенные мвсшгабн- рующий усаттепь, сумматори второй нуга -орган, выход которого соед нен со вторым входом элемента ИЛИ, вхоа масштабирующего усилител  соединен с в ходом дифференцирующего элемента, второй вход сумматора соеданен с выходом первого нуль-органа, а третий вход со-входом дифференцнрукшего элемента. Источники информаци , прин тые во внимание сфи экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 631864, кл. G О5 В 11/16, 1976. 2,Авторское свидетельство СССР N 304552, кл. Q О5 В 11/16, 1970 (прототип).