SU964579A1 - Импульсный регул тор с опережающим элементом - Google Patents

Description

(5) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР с ОПЕРЕЖАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ

Изобретение относитс -к автоматическому регулированию и может найти применение в системах управлени  . инерционными объектами, например тепловыми объектами, в промышленности строительной керамики.

Известен релейный регул тор с настраиваемой зоной нечувствительности, содержащий релейный блок и нуль-ор- , ган {1 .

Однако данный регул тор в силу посто нства ширины зоны гистерезиса не обеспечивает быстрого затухани  нелинейных переходных процессов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  релейно-импульсный регул тор, содержащий релейный элемент, реле, последовательно соединенные блок сравнени  и трехпозиционный релейный элемент , 8ЫХОД которого через размыкающий контакт реле подключен ко входу бл,ока формировани  импульса,,элёмент настройки диапазона паузы, элемент

настройки длительности паузы, детектор , инвертор и интегратор, в обратной св зи которого включены последовательно соединенные размыкающий кон- такт реле и разр дный элемент 2.

Недостатком известного регул тора  вл етс  невысокое качество переходных Процессов при значительных возмущени х , которые характерны дл  теп- ловых объектов керамической промыш10 ленности, так как в данном регул торе длительность управл ющего импульса и паузы не зависит от амплитуды и длительности, возмущающего воздействи . .

15

Цель изобретени  - повышение точности регул тора путем улучшени  качества регулировани  переходных процессов ..

Поставленна  цель достигаетс  тем,

Claims (2)

1. 20 что в регул тор, содержащий блок сравнени , вход которого соединен с выходом объекта, а выход - с входом детектора пол рности и через блок определени  модул  - с входами первого и второго релейных элементов, выходы которых подключены, соответстве но,к первому и второму ходам формиро вател  паузы,введен формирователь уп равл ющего воздействи , первый, второй , третий и четвертый входы которого соединены, соответственно,, с первым , вторым, третьим и четвертым выходами формировател  паузы, п тый выход соединен с выходом второго релейного элемента, второй вход - с выходом детектора пол рности, а выход формировател  управл ющего воздействи  соединен с входом исполнительного механизма, подключенного к объекту , а третий вход формировател  паус выходом блока определезы соединен ни  модул . Формирователь паузы содержит триггер , пр мой вход которого соединен с первыми входами формировател  паузы, первого и второго элементов И, с Первым выходом формировател  паузы и с управл ющим входом первого ключа, формационныи вход которого соединен с третьим входом формировател  паузы , а выход через интегратор - с входом нуль-органа, выход которого соединен с четвертым выходом формировате л  паузы, в обратную св зь интегратора включены параллельно цепи, состо щие из второго ключа, последовательно соединенных третьего ключа и .первого резистора и последовательно соединенных четвертого ключа и второго резистора, инверсный вход триггера через первый формирователь импульсов подключен к второму входу формировател  паузы, а выход - к его третьему выходу и к управл ющему входу второго ключа, второй выход формировател  пузы соединен с вторыми входами перво го и второго элементов И, выходы которых соединены с управл ющими входаМИ , соответственно, третьего и четвер того ключа, Формирователь управл ющего воздействи  содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом формировател  управл ющего воздействи , а входы - с выходами, соответственно, третьего, четвертого, п того элементов И и второго формировател  иг«(пульсов , вход которого соединен с выходом шестого элемента и; первый вход форми ровател  управл ющего воздействи  соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй вход - с вторыми входами третьего, четвертого и с первыми входами п того и шестого элементов И, третий вход - с третьим входом третьего и с вторым входом п того элемента И, четвертый вход - с четвертым входом третьего и с третьим входом п того элементов И, а п тый вход - с вторым входом шестого элемента И. Такое соеди нение известных элементов обеспечивает автоматическое измерение длительности паузы формируемого закона регулировани  в линейной зависимости от длительности и амплитуды выбега параметра при возмущающих воздействи х на объект. На чертеже представлена функциональна  схема регул тора. Предлагаемый регул тор содержит блок 1 сравнени , блок 2 определени  модул , релейные элементы 3 и , объект 5, детектор 6 пол рности,. тригге(э 7, формирователь 8 импульсов, ключ 9, элементы И 10 и 11, резисторы 12 и 13, ключи , нуль-орган 17, интегратор 18, элементы И 19-22, формирователь 23 импульсов, элементы ИЛИ 24, исполнительный механизм 25. Регул тор работает следующим образом . В установившемс  режиме при отсутствии возмущений (сигнал рассогласовани , поступающий с блока 2 определени  модул , не превышает зоны нечувствительности релейного элемента 3) определ ющим  вл етс  воздействие цепочки, состо щей из релейного элемента 4, элемента И 21 и формировател  23 импульсов, причем каждый раз при переходе сигнала рассогласовани  из положительной в отрицательт ную область с выхода формировател  23 импульсов на вхЬд элемента ИЛИ 2 и на исполнительный механизм 25 поступает сигнал посто нной длительности и открывает заслонку. При переходе сигнала рассогласовани  в обратном направлении импульс не формируетс  за счет наличии на втором входе элемента И 21 логического нул , поступающего с детектора 6 пол рности, Т.е. в установившемс  режиме изменение параметра носит колебательный характер , амплитуда колебаний зависит от зоны нечувствительности релейного элемента t и точности настройки длительности управл ющего импульса формировател - 23. При наличии сигнала рассогласова- ни любой пол рности, превышающего зону нечувствительности релейного:эле мента 3, на выходе его по вл етс  логическа  единица, при этом логичес ка  единица с выхода триггера размыкает ключ 16, замыкает ключ 9 пос тупа  на инверсный вход элемента И 1 и на вход элемента И 11, на вторые входы которых поступает сигнал с детектора пол рности, сигнал размыкает ключи 1 и 15. В результате сигнал рассогласовани  с блока 2 определени  модул  поступает на вход интегратора 18., При отрицательной пол рности рассогласовани  на второй вход элемента И 22 поступает логическа  единица с детектора 6 пол рности, в результа те на вход логического элемента 2 поступит логическа  единица, что, а свою очередь, приводит к включению исполнительного механизма 25 т.е., открывает заслонку, котора  будет посто нно включена, пока сигнал рассогласовани  не уменьшитс  до уровн  зоны нечувствительности релейного элемента 3. В это врем  работа регул тора определ етс  нуль-органом 17, интегратором 18 и элементом, И 20. Логический нуль с выхода релейного элемента 3 размыкает ключ и с помощью элемента И 10 замыкает ключ k Начинаетс  разр д интегратора 18 чере резистор 12. Вначале выходное напр жение выше уровн  срабатывани  нуль-органа 17, поэтому логическа  единица, поступа  на инверсный вход элемента 20, дает логический нуль. На выходе этого элемента, исполнительный механизм выключен, т.е. закрывает заслонку. Эта пауза будет длитьс  до понижени  уровн , выходного напр жени  интеграто ра 18 до уровн  срабатывани  нуль-органа 17. Как видно, врем  паузы зависит от степени зар да интегратора, т.е. в конечном итоге от амплитуды и длительности помехи. По вившийс  логический нуль на выходе нуль-органа 17 обеспечивает открытое состо ние исполнительного механизма до перехода сигнала рассогласовани  вполо жительную область. Логический нуль с детектора пол рности 6 поступает на один из входов элемента И 20, тем самым закрыва  заслонку. При переходе пераметра через задан ный уровень релейного элемента формирователь 8 импульсов формирует импульс , перевод щий триггер 7 в исходное положение, тем самым размыкаетс  ключ 9, замыкаетс  ключ 16, подготавлива  интегратор 18 к циклу . При наличии сигнала рассогласовани , превышающего зону чувствительности релейного элемента 3 положительной пол рности работу регул тора определ ет интегратор 18, нуль-орган 17 элемент И 18. С момента перехода сигнала воссогласовани  через нулевой уровень и, до возвращени  в зону нечувствительности репейного элемента 3 заслонка закрыта/ ззтем открыта за счет наличи  на инверсных входах эле- . мента И 19 логических нулей с релейного элемента 3 и детектора пол рности 6, а на пр мых входах - логической единицы с триггера 7 и нуль-органа 17. С выхода элемента 19 поступает логическа  единица, тем самым открыва  ;заслонку 25 на врем , определ емое временем разр да интеграгора 18 через резистор 13 до равенства выходного напр жени  интегратора 18 порогу срабатывани  нуль-органа 17, т.е. пропорционально длительности и амплитуде выбега регулируемого параметра из зоны нечувствительности релейного элемента 3. Выбором резистора 12 при уменьшении параметра и резистора 13 при увеличении параметра учитываетс  неоднозначность наклона разгонной/ характеристики объекта выше и ниже заданного уровн  объекта. . Таким образом, наличие в регул торе схемы регулировани  паузы позвол ет уменьшить амплитуду колебаний параметра при переходных процессах. Регул тор одновременно обладает быстродействием , характерным дл  позиционного регулировани . Формула изобретени  1. Импульсный регул тор с опережающим элементом, содержащий блок сравнени , вход которого соединен с выходом объекта, а :выход - с входом детектора пол рности и через блок определени  модул  - с входами первого и второго релейных элементов, выходы которых подключены, соответственно, к первому и второму входам формировател  паузы, отличающийс , тем, что, с целью повышени  точности регул тора, в него введен формирователь управл ющего воздействи , первый , второй, третий и четвертый входы которого соединены, соответственно , с первым, вторым, третьим и четвертым выходами формировател  паузы, п тый выход соединен с выходом второго релейного элемента, второй вход с выходом детектора пол рности, а выход формировател  управл ющего воздействи  соединен с входом исполнительного механизма, подключенного к объекту, а третий вход формировател  паузы соединен с выходом блока опреде лени  модул . ; 2. Регул тор по п. 1,отличающийс  тем, что формирователь паузы содержит триггер, пр мой вход которого соеди-нен с первыми входами формировател  паузы, первого и второго элементов И, с первым выходом формировател  паузы и с управл ющим входом первого ключа, информацион ный вход которого соединен с третьим входом формировател  паузы, а выход через интегратор - с входом нуль-органа , выход которого соединен с четвертым выходом формировател  паузы, в обратную св зь интегратора включены параллельно цепи, состо щие из второго ключа, последовательно соединенных третьего ключа и первого резистора и последовательно соединенных четвертого ключа и второго резистора, инверсный вход триггера через первый формирователь импульсов подключен к второму входу формировател  паузы, а .выход - к его третьему выходу и к управл ющему р-ходу второго ключа, второй выход формировател  паузы соеди- нен с вторыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены с управл ющими входами, соответственно , третьего и четвертого ключа. . 3. Регул тор по п. 1, от л и ч а- ю щ и и с   тем, что фррмирователь управл ющего воздействи  содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом формировател  управл ющего воздействи , а входы - с выхода-: ми, соответственно, третьего, четвертого , п того элементов И и второго формировател  импульсов, вход которого соединен с выходом шестого элемента И, первый вход формировател  управл ющего воздействи  соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй вход - с вторыми входами третьего, .четвертого и с первыми входами п того и шестого элементов И, третий вход - с третьим входом третьёго и с вторым входом п того элемеНттов И, четвёртый вход с четвертым входом третьего и с третьим входом п того элементов И, п тый вход - с вторым входом шестого элемента И. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 3uk552, кл. G 05 В 11/16, 1970,
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 В 11/28, 1979 (прототип).