SU964580A1 - Автоматический регул тор - Google Patents

Description

(5) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

,

Изобретение относитс  к авто- матическому регулированию и может быть использовано при автоматизации производственных процессов.химической , нефтехимической и газовой промышленности , в частности, дл  регули ровани  процесса производства химволокна .

Известно/ аналоговое регулирующее устройство, содержащее последователь но соединенные интегрирующий блок, переключатель режима работы и усилитель , выход которого через последова тельно соединенные первый согласующий блок и дифференцирующий блок соединен с первым входом интегрирующего блока, и блок дистанционного управлени  , который через -формирователь сигнала соединен со вторым;Эходом переключател  режима работы, в котором, с целью повышени  надежности и точности устройства., установлен бл,ок настройки и второй согласуюций блок, причем второй выход первого сО

2

гласующего блока соединен со входом интегрирующего блока, а второй согласующий блок - со вторым входом формировател  сигнала 1. Недостатками этого регул тора- в- 5 л ютс  низкое качество регулировани  и ограниченность его применени  дл  управлени  обт ектами с переменными динамическими характеристиками.

1аиболее близким по технической

10 сущности к предлагаемому  вл етс  электронный регул тор с дистанционным регулированием, содержащий сумматор , на первый вход которого по даетс  регулируемый сигнал, который также подаетс  на первый вход, диф ференцирующей части. На второй вход сумматора подаетс  задающий сигнал. Выход сумматора соединен с выходом

20 дифференцирующей части и первым входом усилител  пропорциональной части-, вых,од которого соединен с первым входом интегральной части. На вторые входы дифференциальной, пропорци- 39 ональной и интегральной частей подаютс  сигналы с отдельных генераторов , бипол рных импульсов, два из которых генерируют импульсы посто нной длительности с переменным периодом, а третий генерирует импульсы с переменной скважностью. Эти генераторы состо т из генератора пилообразного напр жени , выход которого соединен со входом компаратора. С выхода компаратора снимаютс  описанные выше последовательности импульсов дл  управлени  параметрами регул тораС2. Недостатком известного электронного регул тора  вл етс  то, что реа лизаци  параметров последовательност импульсов управлени  в широком динамическом диапазоне возможна лишь вручную дискретным изменением врем задаюнАих элементов в генераторах пилообразного напр жени  при регулировании динамических параметров ральной и дифференциальной частей и резисторов в делителем напр жени  при регулировании в пропорциональной части регул тора. В известном регул торе изменение динамических параметров в узком диапазоне производитс  изменением входных напр жений с помощью потенциомет ров. Кроме того, дл  поддержани  посто нного качества регулировани  необходимо знать функциональную зависи мость изменени  динамических характе ристик управл емого объекта и динами ческих параметров регул торов. Все указанные недостатки привод т к тому , что известный регул тор не обеспечивает устойчивость, точность и быстродействие регулировани  при изменении динамических характеристик управл емого объекта. Цель изобретени  - расширение диа пазона регулировани , повышение точ .ности и быстродействи  регул тора. Поставленна  цель достигаетс  тем что в автоматический регул тор, содержащий последовательно соединенные блок сравнени , пропорциональное звено , интегрирующее звено, выходом подключенное к объекту регулировани , выход которого coeiqMHeH с вторым входом блока сравнени  и через дифференцирующее звено - к выходу блока сравнени , а также в трех каналах управлени  дифференцирующим, пропорциональ ным и интегрирующим звень ми подключе ны последовательно соединенные генера тор пило бразног6 напр жени  и компаратор , выход каждого из которых подключен к вторым входам соответственно дифференцирующего,пропорционального и интегрального звеньев, введены в каждый канал управлени  блоки управл емой проводимости, вход каждого из которых подключен к выходу объекта, а выход в каналах управлени  дифференцирующим и интегрирующим звень ми к входу генератора пилообразного напр жени , а в канале управлени  пропорциональным звеном - к второму входу компаратора. На йиг. 1 изображена структурна  . схема предлагаемого регул тора; на фиг. 2 и 3 пример конкретного выполнени  схем регулировани  динамических параметров регул тора. Регул тор включает блок 1 сравнени , дифференцирующее звено 2, объект регулировани  3, пропорциональное звено k, интегрирующее звено 5, компараторы 6-8, генераторы пилообразного напр жени , блоки 12-1 управл емой проводимости. Регул тор работает следующим образом . При изменении сигнала с выхода объекта регулировани  3 под действием каких-либо внешних возмущений на выходе блока 1 сравнени  и дифференцирую- щего 2 звена по вл ютс  сигналы, представл ющие собой разность задающего и входного сигнала и дифференциал от , входного воздействи . Сумма этих си|- налов подаетс  на вход пропорциональ ного звена i, в котором происходит изменение величины суммы этих сигналов , в зависимости от процесса регулировани . Дл  получени  интегральной составл ющей закона регулировани  сигнал с выхода пропорционального звена подаетс  на вход интегрирующего звена 5, с выхода которого снимаетс  сигнал управлени  объектом регулировани . Изменение динамических параметров регул тора происходит по трем каналам управлени . Изменение посто нной времени дифференцирующего 2 и интегрирующего 5 звена происходит последовательностью управл ющих импульсов посто нной длительности с переменным периодом следовани , получаемых на выходах компараторов 6 И 8. Период следовани  импульсов задаетс  изменением частоты пилообразно го напр жени , вырабатываемого в генераторе пилообразного напр жени  под действием из 1енени  одного из врем задающих элементов. В качестве этогоj врем задающего элемента в насто щем регул торе используютс  блоки 12 и 1 управл емой проводимости. -Управление посто нной времени, дифференцирую- $ щего 2 и интегрирующего 5 звеньев происходит непосредственно сигналом с выхода объекта регулировани  3 по закону , заданному в блоках управл емой проводимости 12 и 1 i.-10

Частоту изменени  пилообразного напр жени  рассчитывают по формуле f- Ц&х

ЩУГсл/ж

где tgx напр жение на входе интегра- ts

тора;

)- функци  изменени  эффективного сопротивлени  канала проводимости полевого транзистора под воздействием си г-20 нала с выхода объекта регулировани  ;

С - емкость В цепи обратной св зи операционного усилител ; пик. максимальное значение амплиту-25

ды пилообразного напр жени . Управление коэффициента усилени  пропорционального звена происходит последовательностью управл ющих импульсов посто нной частоты, но пере- 30 менной скважностью. Управление скважностью осуществл етс  изменением сопротивлени  одного из плеч делител  напр жени , подаваемого на вход компаратора .35

В качестве измен ющегос  сопротивлени  в делителе используетс  блок 13 управл емой проводимости, который также св зан с выходным сигналом объекта регулировани  3. ункмиональна  о зависимость изменени  скважности задаетс  функцией изменени  сопротивлег ни  блока 13 управл емой проводимостью . На фиг. 2 и 3 показаны принципиальные схемы управлени  динамическими 45 параметрами регул тора.

Введение блоков управл емой проводимости позвол ет расширить динамиче кий диапазон изменени  параметров последовательности управл ющих импуль- j.,j сов за счет достаточно широкого диапазона изменени  эффективного сопротивлени  канала проводимости полевого транзистора и мохет быть устроен по

линейному и нелинейному закону. ТочHOfcTb и быстродействие увеличиваютс  за счет применени  электронного управлени  динамическими параметрами регул тора .

По оценкам, сделанным в ходе разработки и испытани х, проводимых на опытном образце, динамический диапазон предлагаемого регул тора расширилс  в три раза, а точность и быстродействие увеличились в два раза по сравнению с известным.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 05 В 11/01 , опублик.

2.Патент Великобритании ff 1 1б237 кл. G 05 В , опублик. (прототип).