SU930230A1 - Digital control - Google Patents

Digital control Download PDF

Info

Publication number
SU930230A1
SU930230A1 SU792749375A SU2749375A SU930230A1 SU 930230 A1 SU930230 A1 SU 930230A1 SU 792749375 A SU792749375 A SU 792749375A SU 2749375 A SU2749375 A SU 2749375A SU 930230 A1 SU930230 A1 SU 930230A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
mismatch
integrator
duration
Prior art date
Application number
SU792749375A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Тимофеевич Белоус
Анатолий Иванович Мищенко
Original Assignee
Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации filed Critical Туркменский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
Priority to SU792749375A priority Critical patent/SU930230A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU930230A1 publication Critical patent/SU930230A1/en

Links

Description

(З) ЦИФРОВОЙ РЕГУЛЯТОР(H) DIGITAL REGULATOR

II

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  объектов с запаздыванием, регулируема  величина которых содержит случайную составл ющую, и может быть использовано , например, дл  автоматического регулировани  уровн  воды с помощью электроуправл емых затворов гидротехнических сооружений на гидромелиоративных системах.The invention relates to a technique for the automatic control of objects with a delay, the adjustable value of which contains a random component, and can be used, for example, to automatically control the water level by means of electrically controlled gates of hydraulic structures on hydro-amelioration systems.

Известны дискретные авторегул торы уровн  воды, в состав которых вход т электроконтактный датчик уровн  воды, величина уставки (задание) устанавливаетс  путем опускани  или подн ти  контгжтов датчика относительно поверхности воды, а зона нечувствительности регул тора т.е. зона, в пределах которой регул тор не реагирует на изменение регули руемой величины  вл етс  посто нной и определ етс  рассто нием между электродами электроконтактного дат-чика . .Discrete automatic water level regulators are known, which include an electric contact water level sensor, the setpoint value (task) is set by lowering or raising the sensor coupling relative to the water surface, and the dead zone of the regulator i.e. The zone within which the regulator does not react to a change in the regulated value is constant and is determined by the distance between the electrodes of the electrocontact sensor. .

В таких регул торах, во избежание ложных срабатываний за счет нерегул рных изменений уровн , используетс  .реле задержки, которое включает регул тор на отработку величины рассогласовани  только по прошествии определенного времени задержки 1 .In such regulators, in order to avoid false alarms due to irregular level changes, a delay switch is used, which turns on the regulator to test the error value only after a certain delay time 1.

Однако такое устройство,  вл  сь хорошей защитой от ложных срабатываний при действии внешней сосредоточенной во времени (импульсной) помехи, не обеспечивает защиты от помех типа шумов, обусловленных случайным изменением уровн  воды, вызываемым, например, ветром или час .тым прохождением водного транспорта .However, such a device, being a good protection against false positives under the action of external time-concentrated (impulsive) interference, does not provide protection against interference such as noise caused by an accidental change in the water level caused, for example, by wind or an hour by passing water transport.

Наиболее близким по технический сущности к предлагаемому  вл етс  ци/})ровой регул тор, содержащий за- датчик, исполнительное устройство и последовательно соединенные интегратор, датчик параметра, блокThe closest in technical essence to the present invention is qi /}) level regulator containing a sensor, an actuator and a series-connected integrator, a parameter sensor, a block

рассогласовани , преобразователь цифра - длительность импульса, блок программного управлени ,три выхода которого соединены с вторым, третьим и четвертым входами преобразовател  цифра - длительность импульса соответственно, а выход задатчика соединен с вторым входом блока рассогласовани  23 .mismatch, digit converter - pulse duration, software control unit, three outputs of which are connected to the second, third and fourth inputs of the converter digit - pulse duration, respectively, and output of the setter connected to the second input of the error block 23.

Так как регулируемый процесс имеet транспортное запаздывание, вызываемое установкой датчика на рассто нии от гидротехнического сооружени , где уровень воды  вл етс  установившимс , то посто нна  интегрировани  должна быть меньше длительности цикла регулировани  на величину времени задержки. Практически,посто нна  интегрировани  не превышает 0,1 длитёльности цикла регулировани , ограничива  возможности интегратора, устанавливаемого на входе цифрового датчика. Таким образом, известные регул торы имеют ограниченные возможности по снижению веро тности ложных срабатываний, вызываемых внеишей возмущающей силой, например, ветром, что  вл етс  их недостатком. Низка  надежность работы известных регул торов требует присутстви  дежурного персонала на сооружении, в о§ занности которого входит отключение регул тора при возникновении аварийных ситуаций, что снижает технико-экономические показатели автоматизации.Since the controlled process has a transport lag caused by installing the sensor at a distance from the hydraulic structure, where the water level is steady, the integration constant must be shorter than the control cycle time by the amount of the delay time. In practice, the integration constant does not exceed 0.1 control cycle duration, limiting the capabilities of the integrator installed at the input of the digital sensor. Thus, the known controllers have limited possibilities for reducing the likelihood of false alarms caused by external disturbing forces, such as wind, which is their disadvantage. The low reliability of the work of well-known controllers requires the presence of staff on duty at the facility, which includes disabling the controller in the event of emergency situations, which reduces the technical and economic indicators of automation.

Цель изобретени  - повышение на дежности регул тора при регулировании объектов с запаздыванием, регулируема  величина которых содержит случайную составл ющую.The purpose of the invention is to increase the reliability of the regulator when regulating objects with delay, the adjustable value of which contains a random component.

Эта цель достигаетс  тем, что цифровой регул тор содержит последовательно соединенные датчик случайной составл ющей, измеритель-интегратор , блок-схему сравнени , первый элемент И и второй элемент И, первый вход которогосоединен с первым входом первого элемента И, второй вход с вторым входом первого элемента И и входом блока программного управлени , третий вход - с третьим входом первого элемента И и третьим выходом блока программного управлени , четвертый вход - с вторым выходом блока рассогласовани , а выход - с первым входом исполнительного устройства , второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, четвертый вход которого соединен с третьимThis goal is achieved by the fact that the digital controller contains a randomly connected sensor connected in series, an integrator meter, a block diagram of the comparison, the first And element and the second And element, the first input connected to the first input of the first And element, the second input with the second input of the first the element I and the input of the program control unit, the third input with the third input of the first element I and the third output of the program control unit, the fourth input with the second output of the error block, and the output with the first input Yelnia device, a second input coupled to an output of the first AND gate, whose fourth input is connected to the third

выходом блока рассогласовани , первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , управл ющий вход измерител -интегратора соединен с первым выходом блока программного управлени  двум  входами исполнительного устройства.the output of the error block, the first output of which is connected to the second input of the comparison unit, the control input of the integrator meter is connected to the first output of the software control unit by the two inputs of the actuator.

На фиг. 1 приведена блок-схема цифрового регул тора; на фиг. 2 и 3 характеристики вход-выход цифрового регул тора в отсутствие и при наличии блока управлени  зоной нечувствительност 1; на фиг. - схема установки датчика уровн  относительно гидротехнического сооружени .FIG. 1 shows a block diagram of a digital controller; in fig. 2 and 3 characteristics of the input-output digital controller in the absence and presence of a dead zone control unit 1; in fig. - installation diagram of the level sensor relative to the hydraulic structure.

Цифровой регул тор содержит датчик 1 параметра и задатчик 2 регулируемой величины блок 3 рассогласовани , преобразЪватель цифра-длительность управл ющего импульса А,The digital controller contains a sensor of 1 parameter and a setpoint adjuster 2 of a variable value, the error block 3, a digit-duration converter of the control pulse A,

блок 5 программного управлени , исполнительное устройство 6, регулируемый орган 7 объекта 8 регулировани , интегратор 9, первый и второйsoftware control unit 5, actuator 6, adjustable body 7 of control object 8, integrator 9, first and second

четырехвходовые элементы И 10 и 11, блок 12 сравнени , датчик 13 случайной составл ющей регулируемой величины , измеритель-интегратор 14.four-input elements 10 and 11, a comparison unit 12, a sensor 13 of a random variable component, a meter-integrator 14.

С выходов блока 1,2 и I снимаетс  многоразр дный код.С первого выхода блока 3 также снимаетс  многоразр дный код, с второго выхода блока 3 - сигнал отрицательного рассогласовани , а с третьего выхода сигнал положительного рассогласовани .A multi-digit code is removed from the outputs of block 1.2 and I. A multi-digit code is also removed from the first output of block 3, a negative error signal from the second output of block 3, and a positive error signal from the third output.

Блоки Ю-Н образуют блок управлени  зоной нечувствительности по среднеквадратическому отключению случайной составл ющей регулируемой величины . The Yu – N blocks form a dead zone control unit based on the rms off of the random component of the controlled variable.

Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.

Длительность цикла регулировани  Тц складываетс  из длительности паузы Tfj и длительности управл ющего импульса t fi. Каждый цикл регулировани  начинаетс р отработки паузы блоком 5 программного управлени , после чего с выхода блока 5 программного управлени  поступает импульс наThe duration of the regulation cycle TC is the sum of the pause duration Tfj and the duration of the control pulse t fi. Each adjustment cycle starts the pause processing by the program control unit 5, after which, from the output of the program control unit 5, a pulse is sent to

Claims (2)

общий сброс цепей преобразовател  цифра - длительность управл ю1чего импульса и измерител -интге;оатора I среднеквадратического отклонени  случайной составл ющей регулируемой величины. Затем от блока 5 программного управлени  с его выхода поступает импульс разрешени  записи модул  величины рассогласовани . полученного в блоке 3 рассогласовани  в преобразователь цифра - дли тельность управл ющего импульса 4. После этого, с выхода блока 5 прогр много управлени  одновременно на преобразователь цифра-длительность управл ющего импульса l и на третьи входы двух четырехвходовых элементов И 10 и 11 nocTynaeV сигнал на разрешение обработки рассогласовани Если при этом на выходе блока рассогласовани  имеетс  рассогласовани модуль которого превышает величину среднеквадратического отклонени  случайной составл ющей регулируемой величины, измеренной измерителеминтегратором 1, то на выходе блока 12 сравнени  возникает сигнал, который одновременно присутствует на первых входах элементов И 10 и 16. Приэтом на вторых входах элементов И присутствует выходной сигнал преобразовател  цифра - длительност управл ющего импульса k. На четв,ертом входе сигнал присутствует лишь у того элемента И, который соответствует знаку рассогласовани , т.е. при положительной величине рассогла совани  сигнал присутствует на четвертом входе элемента И 10, в проТФ1ВНОМ случае - на четвертом входе элемента И 11. Таким образом, при н личии рассогласовани , превышающего измеренное среднеквадратическое отклонение случайной составл ющей регулируемой величины, например уро н  воды, на выходе одного из элементов И,10 или 11 возникает импульс , длительность которого пропор циональна модулю величины рассогласовани . Этот импульс поступает на один из входов исполнительного . устройства 6 и действует в одном из двух направлений пеоемешени  регули емого органа 7 - Подъем или Опус кание. Если модуль величины рассогласовани  меньше среднеквадратического отклонени  слуг«айной составл щей регулируемой величины, то на выходе блока 12 сравнени  сигнал равен нулю и на выходах элементов И 10 и сигнал также равен нулю. Следовательно зрна нечувствительности регу л тора управл етс  величиной средне квадратического отклонени  случай ной составл ющей регулируемой «еличины , что предотвращает ложные срабатывани  регул тора, обусловленные действи ми внешних помех, Т апример ветра. Это повышает надежность регул тора и позвол ет исключить присутствие- обслуживающего персонала на гидротехническом сооружении дл  отключени  регул тора на врем  возникновени  ветра. Величина посто нной интегрировани  измерител -интегратора 1 случайной составл ющей регулируемой величины, например уровн  воды, всегда больше величины посто нной интегрировани  интегратора 9 установленного на входе датчика 1 параметра. Дл  подтверждени  этого обратимс  к фиг.4, на которой показано место установки датчика 1 параметра регул тора. Датчик пара- метра 1 устанавливаетс  на рассто ние 0 от сооружени , где it - уровень воды считае- с  установившимс  . . Врем  добегани  fi - уровень воды в месте установки датчика уровн ; V - средн   скорость потока. Временем добегани  и величиной посто нной интегрировани  определ етс  длительность паузы в цикле регулировани . Так ка интегрирование начинаетс  с момента добегани  из ененного значе м  уровн , то длительность паузы определ емс  суммой времени добегани  t..jc времени интегрировани  Tц,т Тп ОБ+ МНТ Врем  интегрировани  измерител интегратора Jk Т равно длитель ности паузл Т|«тгн)«р Т. Поэтому мит мгм выполн етс  всегда . На практике принимают Т цнт 0,1 Тдоб и Tv«4TM e I.TAOF. Полное врем  цикла регулировани  равно . Тц - Т„ Ь1Ч:АоЕ+-Ьуп На фиг.З видно, что ширина зоны нечувствительности, определ ема  среднеквадрат ческим отклонением случайной составл ющей уровн , расшир етс  с увеличением помех. При отсутствии помех регул тор имеет характеристж у вход-выход, изображенную на фиг.total reset of the converter circuits digit - the duration of the control pulse and meter meter; oator I, the standard deviation of the random component of the controlled variable. Then, from the output of the program control unit 5, from its output, a pulse is received to enable the recording of the error value modulus module. the figure mismatch into converter is a control pulse 4. After that, from the output of block 5 prog, there is a lot of control simultaneously on the digit-duration of the control pulse l and on the third inputs of two four-input elements AND 10 and 11 nocTynaeV signal resolution of mismatch processing. If there is a mismatch at the output of the error block, the modulus of which exceeds the standard deviation of the random component of the controlled variable measured by integrator 1, then at the output of comparator unit 12, a signal is generated that is simultaneously present at the first inputs of elements AND 10 and 16. At the second inputs of elements AND there is a signal output from the converter, a control pulse duration k. On the fourth, third input, the signal is present only for that element AND, which corresponds to the mismatch sign, i.e. when the mismatch is positive, the signal is present at the fourth input of the element And 10, in the proTF1VNOM case - at the fourth input of the element 11. Thus, when there is a mismatch exceeding the measured standard deviation of the random component of the controlled variable, for example, the water level, one of the elements And, 10 or 11, a pulse arises, the duration of which is proportional to the magnitude of the mismatch magnitude. This impulse goes to one of the executive inputs. device 6 and operates in one of the two directions of movement of the regulating authority 7 - Lifting or Lowering. If the magnitude of the error value is less than the standard deviation of the servants of the controlled variable, then at the output of the comparator unit 12 the signal is zero and at the outputs of the elements And 10 and the signal is also zero. Consequently, the insensitivity of the controller is controlled by the magnitude of the standard deviation of the random component of the controlled magnitude, which prevents the controller from spurious actions due to external interference, for example, wind. This increases the reliability of the regulator and eliminates the presence of service personnel in the hydraulic structure to disable the regulator at the time of the wind. The value of the constant integration of the meter-integrator 1 of a random component of a controlled value, such as water level, is always greater than the value of the constant integration of integrator 9 of the parameter set at the input of the sensor 1. To confirm this, refer to Fig. 4, which shows the installation location of the sensor parameter 1 of the controller. The sensor of parameter 1 is set at a distance of 0 from the structure, where it is the water level considered steady. . Time of running in fi is the water level at the level sensor installation site; V is the average flow rate. The travel time and the value of the constant integration determine the duration of the pause in the control cycle. Since integration starts from the moment of the flush from the value level, then the pause duration is determined by the sum of the flush time t..jc of the integration time Tc, t Tn OB + MNT The integration time of the integrator meter Jk T is equal to the length of the pause T | "Tgn)" p T. Therefore, mit mgm is always performed. In practice, T tcnt 0.1 Tdob and Tv «4TM e I.TAOF. The total control cycle time is equal to. TCs - TL1H: AoE + - lup. In Fig. 3 it can be seen that the width of the dead zone, determined by the standard deviation of the random component of the level, expands with increasing noise. In the absence of interference, the controller has a characteristic of the input-output shown in FIG. 2. Формула изобретени  . Цифровой регул тор, содержащий исполнительное устройство и последовательно соединенные интегратор, датчик параметра, блок рассогласовани , преобразователь цифра-длительность импульса, блок программно го управлени , три выхода которого соединены с вторым, третьим и четвертым входами преобразовател  цифр длительность импульса соответственн а второй вход блока рассогласовани  соединен с выходом задатчика, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности регул тора при регулировании объектов с запаздыванием, регул тор содержит последовательно соединенные датчик случайной составл ющей, измеритель-интегратор , блок сравнени , первый элемент И, второй элемент И, первый вход которого соединен с пер вым входом первого элемента И, второй вход - с вторым входом первого элемента И и входом блока программ го управлени , третий вход - с третьим входом первого элемента И и2. The claims. A digital controller containing an actuator and a sequentially connected integrator, a parameter sensor, a discrepancy unit, a digit-pulse width converter, a program control block, three outputs of which are connected to the second, third and fourth digit converter inputs, the pulse width of the second mismatch block, respectively. connected to the output of the setter, which is characterized by the fact that, in order to increase the reliability of the regulator when regulating objects with delay, the regulator contains Consequently, a random component sensor, a measuring integrator, a comparison unit, the first element I, the second element I, the first input of which is connected to the first input of the first element I, the second input to the second input of the first element I, and the input of the program control unit, the third input - with the third input of the first element And and Фиг.1 0 третьим выходом блока программного управлени , четвертый вход - с вторь1м выходом блока рассогласовани , а выход - с первым входом исполнительного устройства, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, четвертый вход которого соединен с третьим выходом блока рассогласовани , первый выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , управл ющий вход измерител  - интегратора соединен с первым выходом блока программного управлени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Тюменев P.M. и др. Применение электрических авторегул торов в ирригации (обзор). Ташкент, НИИ научнотехнической информации и техникоэкономических исследований Госплана Узбекской ССР, 1975. с. 22-25. 2.Круг Е.К. и др. Цифровые регул торы , М.-Л., Энерги , 1966, с. IjS-l S (прототип).Fig.1 0 is the third output of the software control unit, the fourth input is with the second output of the error block, and the output is with the first input of the actuator, the second input of which is connected to the output of the first And element, the fourth input of which is connected to the third output of the error block, the first output which is connected to the second input of the comparison unit, the control input of the meter-integrator is connected to the first output of the program control unit. Sources of information taken into account during the examination 1. P.M. Tyumenev. and others. The use of electric auto regulators in irrigation (review). Tashkent, Scientific Research Institute of Scientific Technical Information and Technical and Economic Studies of the State Planning Committee of the Uzbek SSR, 1975. p. 22-25. 2. Circle E.K. et al. Digital Controllers, M.-L., Energie, 1966, p. IjS-l S (prototype). Вы}(одВымдYou} (odvmd В}(одB} (one Фиг. 2FIG. 2 Фtfг.3Ftfg.3
SU792749375A 1979-04-06 1979-04-06 Digital control SU930230A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792749375A SU930230A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Digital control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792749375A SU930230A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Digital control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU930230A1 true SU930230A1 (en) 1982-05-23

Family

ID=20820656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792749375A SU930230A1 (en) 1979-04-06 1979-04-06 Digital control

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU930230A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4259837A (en) Water and steam injection system for emission control of gas turbines
US3748656A (en) Apparatus for monitoring pressure variations in a fluid pressure system
SU930230A1 (en) Digital control
US4036023A (en) Flood control system for a dam
CN109062033A (en) A kind of methods of self-tuning of PID system
US3914581A (en) Pulse duration process controller
JPS5467177A (en) Failure detector of adjustment and control system
SU1674058A1 (en) Relay-pulsed controller
US3886418A (en) Set point controller
GB1285693A (en) Actuator drive apparatus
SU970385A1 (en) Automatic control device
SU1119496A1 (en) Nuclear reactor neutron power regulator
RU2776229C1 (en) Autonomous gas turbine engine protection unit and its operation method
SU366781A1 (en) MULTIDODUS PROPORTIONAL AND INTEGRAL
SU783801A1 (en) Device for checking state of ship's hardware state
RU1780022C (en) Method for monitoring electric energy consumption
Shih et al. Pneumatic servomotor drives a ball-screw with fuzzy-sliding mode position control
JP3347356B2 (en) Transformer control device
SU408281A1 (en) BACKUP LINK OF AUTOMATIC SYSTEM
SU868963A1 (en) Electrohydraulic regulator of rotational speed and power of electric power set
SU875393A1 (en) Device for monitoring parameter automatic stabilizing system
SU1765626A1 (en) Boiler burner fuel supply automatic regulator
SU1587469A1 (en) Air flow regulator
JPS5544602A (en) Gate opening data check method
SU1076979A1 (en) Method and device for measuring commercial frequency