Релейное управляющее устройство Советский патент 1983 года по МПК G05B11/16 

(54) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию систем с переменными параметрами и может быть использовано в релейных системах управленгия с медленно протекающими процессами и инерционными объектами в 5 |Э1овиях воздействия на них имеющихся возмущений.

Известно управляющее устройство, содержащее трехпозиционное реле и использующееся в случае изменения параметров объекта регулирования 1 J.

Однако указанное устройство не дает возможности получить высокую точность системы, так как не обеспечивает регулирования уровня ограничения релейного элемента.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является релейное управляющее устройство, содержащее первое реле, первый усилитель и последовательно соединенньте фильтр, второй усилитель, коммутатор, интегратор, второе реле и логический блок, выход кото-рого соединен с управляющим входом коммутатора, а второй вход - с входами первого и второго усилителей, выход : первого усилителя соединен со вторым входом коммутатора, первый вход первого реле соединен с первым входом второго реле, а второй вход - со вторым входом второго реле и входом фильт Pat2.

Данное устройство позволяет автома10тически регулировать величину зоны нечувствительности и уровень ограничения релейного элемента, что позволяет существенно увеличить точность работы системы.

15

Однако при изменении величины уровня ограничения реле может возникнуть либо значительное перерегулирование, обусловленное 1шерционностью элементов системы, что может привести к залипанию

20 реле, либо сможет возникнуть затягйваmte переходного процесса. Как в первом, так и во втором случаях ухудшается качество регулирова} ия Е систоме. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик релейного зтравляющего устройства. Указанная цель достигается Tew, что в релейное управляющее устройство, содержащее первое реле, первый усилитель и последовательно соединенные фильтр, второй усилитель, ком.мутатор, интегратор, второе реле и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а второй вход - со входами первого и второго усилителей, выход первого усилителя соединен со вторым входом коммутатора, первый вход первого реле соединен с первым входом второго реле, а второй вход - со вторым ВХОДОЛ1 второго реле и со входом фильтра, последовательно соединенные измеритель паузы и регулятор уровня ограничения, подключенный выходом к третьему входу первого реле, вход измерителя паузы соединен с выходом первог реле, дополнительно введен измеритель периода следования импульсов, подключендый входом и выходом соответственно ко входу измерителя паузы и к второму входу регулятора уровня ограничения. На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства. Устройство включает первое реле 1, фильтр 2, первый усилитель 3, второй усилитель 4, коммутатор 5, интегратор б, логический блок 7, второе реле 8, измеритель 9 паузы, регулятор 10 уровня ограничения, измеритель 11 периода следования импульсов. Вход фильтра 2 соединен со вторыми входами первого 1 и второто 8 реле, а выход фильтра 2 подключен к последовательно соединенным второму усилителю 4 коммутатору 5, интегратору 6, второму реле 8 и логическому блоку 7, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 5, а второй вход - со входами первого 3 и второго.4 усилителя, выход первого усилителя 3 соединен со вторым входом коммутатора 5, первый вход первого реле 1 соединен с первым входом второго реле 8, последовательно соединенные измеритель паузы 9 и регулятор 10 уровня ограничения, выход ко- торого соединен с третьим входом первого реле 1, вход измерителя 9 паузы соединен с выходом первого реле 1, вход II выход измерителя 11 периода следования импульсов сигнала соединены соот- ветственно со входом измерителя 9 паузы и вторым входом регулятора 10 уровня ограничения. Релейное управляющее устройство работает следующим образом. Входной сигнал, состоящий из медленйо меняющейся и быстро меняющейся составляющих, одновременно подается на 2 и на реле 1 и 8, имеющих зоны нечувствительности. Сигнал с выхода первого реле 1 идет в основной контур управления. Все остальные элементы и связи устройства служат для обеспечения автоматической настройки требуемой зоны нечувствительности. Логический блок 7 анализирует на знак произведение двух сигналов, подаваемых на его вход, и в зависимости от знака этого произведения переводит ком мутатор 5 в то или иное положение. В случае, если произведение положительно, коммутатор 5 включается так, что зона нечувствительности реле уменьщается, при отрицательном знаке - увеличивается. Изменение зоны нечувствительности осуществляется сигналом с выхода интегратора 6, на вход которого подается медленно меняющаяся составляющая входного сигнала через один из усилителей 3 или 4 в зависимости от состояния коммутатора 5. Причем по абсолютной величине коэффициент передачи усилителя, обеспечивающего увеличение зоны нечувствительности, больше, чем усилителя, обеспечивающего ее уменьшение, а по знаку эти коэффициенты противоположны. Изменение зоны нечувствительности происходит в обоих реле 1 и 8, но ее величина у второго реле 8 несколько меньше, чем у первого 1. Это необходимо для того, чтобы не допустить двухполярного режима в основном контуре управления. Измеритель 9 паузы реагирует на сигнал, поступающий с выхода первого реле 1 и измеряет величину паузы в импульсном сигнале.на выходе реле 1, которая соответствует величине уровня ограничения данного реле. , Сигнал с выхода измерителя 9 паузы поступает на первый вход регулятора 1О уровня ограничения, на второй вход которого подается сигнал с выхода измерителя 11 периода следования импульсов. Регулятор 10 уровня ограничения, который может быть реализован в виде цифрового вычислителя, производит изменение данного уровня.в соответствии с алгоритмом, полученным из условия равенства значений функции смещения (среднего значения за период изменения 1шпульсного сигнала на выходе первого реле), при неизменном внешнем возмущении в начальные и конечные моменты времениТ ч -Д-Ьц Здесь РОН 0| - соответственно начальнью и конечные значения функции смещения и уровня ограничения первого реле; . Т0 -J период следования -импульсов сиг нала ,на выходе, первого реле; ДЬц - начальное время паузы; й о - Р счетное значение паузы, обес печивающее нормальную работу системы,. Величина Д-Ьд выбирается, исходя из инерционности объекта регулирования, скорости изменения внещнего возмущения скорости изменения параметров объекта регулирования. Время регулирования уров ня ог раничения реле 1 от произвольного начального значения до конечного, соответствукяцего длительности паузы Л-t равно времени переходного процесса системьь В этом случае отсутствуют перерегулирование и затягивание процесса регулирования, в результате чего увеличивается быстродействие системы, а сле Довательно улучшается качество регулирования.

Таким образом, введение измерителя периода следования гцмпульсов сигнала на О

2. Авторское свидетельство СССР № 800961, кл. G, 05 В 11/16, 1981 (прототип). выходе первого реле позволяет улучшить динамические характеристики устройства. Формула изобретения Релейное управляющее устройство, содержащее первое реле, первый усилитель и последовательно соединенные фильтр, второй усилитель, коммутатор, интегратор, второе реле и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом ксаимутатора, а второй вход - со входами первого и BTopoixj усилителей, выход пергвого усилителя соединен со вторым вхо- . дом коммутатора, первый вход первого реле соединен с первым входом второго реле, а второй вход - со вторым входом второго реле и со входом фильтра, последовательно соединенные измеритель паузы и регулятор уровня ограничения, подключенный выходом к третьему входу перво- . го реле, вход измерителя паузы соединен с выходом первого реле, отличающееся тем, что,, с целью улучшения динамических характеристик устройства, оно содержит измеритель периода следования импульсов, подключенный входом .и выходом соответственно ко входу изме- рителя паузы и ко второму входу регулятора уровня «граничения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 622О45, кл. Ci 05 В 11/13, 1977.