Устройство для управления холодопроизводительностью компрессора холодильной машины Советский патент 1983 года по МПК G05D23/19 

Изобретение .относится к автомати ческому управлению температуры (дав ления) и может быть использовано дл автоматического управления холодопроизводигельностью винтового комп- рессора холодильной машины. Извесгген широтно-импульсный регу лятор температуры, содержащий задаю щее устройство и термодатчик, подключенные к блоку- сравнения, соединенному через усилитель сигнала отклонё.ния с последовательно включенЧ ными эмкттерным повторителем, пороговым элементом и исполнительным ор ганом, Р.С-цепь, коммутирующий элеме и генератор тактовых импульсов, выхЬд усилителя сигнала отклонения по ключен к RC-цепи, -точка соединения резистора и-одного, из-конденсаторов подсоединены к эмиттерному повторителю, а паралледано другому конденсатору включен коммутирующий-эле-. .мент,.управляющий вход которого под ключен к генератору т:акт овых импуль сов 1 . . . ... , Наиболее близким техническим решением к. изобретению является регулятор, содержащийузел срйвнения, уси/штеJib .сигнала рассогласования, генератор пилообразного напряжения и блок связи по возмущению, выходы; которых, а также выход усилителя за ведены на вход порогового элемента; последовательно включенных усилителей мощности и .объекта управления, причем выход порогового элемента за веден на вход усилителя мощности, а выход объекта управления - на Ьхо .термодатчика. Механическая связь явJlяeтcя общим элементом коммутации параллельных делителей напряжения 2 .. В таких регуляторах формирование yпpaвJlЯющeгo воздейст.вия, функцио нально связанного с величиной ошибки управления, происходит в каждом периоде квантования, определяемого периодом генератора пилообразного напряжения. Например, длительность импульса на выходе широтно-импульсного регулятора в каждом периоде квантования пропорциональна значению сигнала ошибки, а полярность его изменяется при измене.ний знака модулируемого сигнала. Следовательно, функция переключения управляющего напряжения зависит только от знака ошибки модулируемого сигна ла, что приводит к ухудшению динамических свойств устройства: перерегулированию, болышм динамическим отклонениям, увеличению длительноети переходного процесса, а в результате этого, увеличения числа вкл чений привода peryjWTopa за время переходного процесса, что снижает надежность всего устройства управления. Целью изобретения является п.овышение точности и надежности устройства.. Поставленная цель достигаетсятем, что устройство, для управления холодопроизводительнрстью компрессора холодильной маг-ины, содержащее последовательно соединенные усилитель мощности и исполнительный механизм, последовательно соединенные датчик температуры и блок рассогласования, последовательно соединенные блок выделения абсолютной величины, первый усилитель-и пороговый элемент, к.второму входу которого подключен генератор. пилообразного напряжения, содержит блок умножения, два элемента И, нелинейность типа зона нечувствительности, второй усилитель, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок, третий усилитель и сумматор, выход которого, подключен к входу блока выделения аб..солютной величины и через блок умножения - к входу блока нелинейности типа зона нечувствительности, выходы которого соединены-соответственно о первыми входами- эле(1ентОв И, -подключенными вторыми входами к выходу порогового элемента/ а выходами - к.соответстйующим входс1М. усилителя мощности, вход дифференцирующег.о блока связан с выходом блока рассогласования и с первого усилителя, а второй вход блока умножения соединен с выходом первого усилителя. Алгоритм функционирования устройства следующий -: .я Р-Рвс.п) ;. ,(-РВС..П) 2/ Г и, -i-Д 5 -и , I О, если -Д 5 Д I. где fpi. - длительность управляющего импульса на п+1 шаге управления; П41 функция- переключения уп; равляющего напряжения на п+1 шаге управления; А, В и D - коэффициенты, зависящие от параметров об.ъекта управления, привода и периода следования импульса; и„ - величина управляющего напряжения, на заданном интервале;и - абсолютная величина управр ляющегонапряжения; Р и Р„ - управляемая величина и ее вс.п вс.п, - производная (например, - . давление всасывания компрессора и ее производная . на п-м шаге управленияj д- величина зоны нечувствительности. Зона нечувствительности 4 определяется с одной стороны стремлением повысить качество регулирования, а с другой стороны обеспечением требуемой надежности системы управления. С точки-зрения улучшения качества регулирования желательно выб.ирать Л минимальной. Однако -при этом увеличивается частота срабатывания регулятора, ускоряется износ сервомото ра, регулирующего органа. При весьма малой зоне нечувствитель.ности возмож но воз никновение автоколебаний, что практически недопустимо. Все это ограничивает минимальную зону нечувствитель.ности. .На практике предварительно выбирают значение д, равное половине -допустимой статической ошнб ки регулирования для данного объекта Так как для большинства холодильных установок допустимое значение статической ошиб.ки по давлению всасывания Ffl- .-. у 4 кПа, то дл-2 кПа, что ДЛЯ-.предлагаемого устройства соответствует .напряжению 0,3 В. : На чертеже представлена блок-схе ма устройства для управления холодо производительностью компрессора холодильной машины. Устройство содержит блок 1 рассогласования, служащий для суммирования выходных сигналов задающего блока, и датчика 2 температуры .{или давления). Выход блока 1 рассогласования соединен с входом второго уси лителя 3 сигнала рассогласования, служащего для получения на его выходе напряжения постоянного тока, пропорциональное сигналу рассогласования с коэффициентом, равным В. Выход блока 1 рассогласования соединен также с дифференцирукадим блоком 4, выход которого соединен с усилите лем 5 производной сигнала рассогласования., служащего для получения напряжения, пропорциональ.ного производной от сигнала рассогласования с коэффициентом, равным D. Выходы усилителя 3 сигнала рассогласования и усилителя 5 производной сигнала, от рассогласования заведены на вход .сумматора б.сигнала рассогласования и ее производной, служащего для их суммирования в соответствии с формулой . .п- : выход сумматора б параллельно соеди ней с входом блока 7 выделения абсолютной величины, служащего для получения напряжения, пропорциональ ного модулю входного сигнала (вьще,ления абсолютной величины входного .напряжения ) в соответствии с зависимостьюmod (В.) и входом блока 8 умножения. Вьоход блока 7 соединен также с входом первого- усилителя 9 абсолютного значения, который позволяет вцставить коэффициент.усилителя, равный 1/А. На выходе усилителя 9 формируется напряжение, пропорциональное длительности управляющего импульса, согласно зависимости (1) V, mod(B. . Один выход усилителя 9 соединен с входом порогового элемента 10, слух ащего для .суммирования напряжений с выхода усилителя 9 и с выхода генератора 11 пилообразного напряжения. Другой выход усилителя 9 соединен с входом блока 8 умножения, который служит для умножения двух аналоговых сигналов с выходов сумматора б и усилителя 9 в соответствии с формулой . 5..,Выход блока 8 умножения подк.гаочен к входу блока 12 нелинейкости типа зона нечувствительности / который служит для фор)мирования и регулировки зоны нечувствительности устройства согласно выражению (3), причем выходное напряжение блока 12 появляется на одном из двух его выходов в зави.симости от полярности вводного сигнала. Вькоды блока 12 соединены с входами элементов И 13 и 14, служащих для выбора направления регулирования холодопроизводительности винтового компрессора (уменьшения либо увеличения холодопроизводительности ). Выходы элементов И соединены с входом усилителя 15 мощности, служащего для усиления входного сигнала до мощности, необходимой для управления исполнительными механизмами 16, выход которого воздействует на-объект 17 управления. Выходное значение объекта 17 управления (давление или температуру) воспринимает датчик 2 температуры (давления). Устройство для управления холодопроизводительности- винтового компрессора холодильной машины работает о.т сигнала рассогласования с блока 1, имеющего на выходе унифицированный сигнал постоянного тока, который поступает на вход усилителя 3, с помощью которого вырабатывается напряжение, пропорциональное сигналу рассогласования с коэффициентом, равньвм В, и на вход блока 4 дифференцирования, на выходе которого вырабатывается напряжение, пропорциональ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ КОМПРЕССОРА ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащее последовательно соединенные усилитель мощности И исполнительный механизм, последовательно соединенные датчик температуры и блок рассогласования, последовательно соединенные блок выделения абсолютной величины, первый усилитель и пороговый элемент, к второму входу которого подключен генератор пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыиения точности и надежности устройства, оно содержит блок умножения, два элемента И, блок нелинейности типа зона нечувствительности, второй усилитель, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок, третий усилитель и сумматор, выход которого подключен к входу блока выделения абсолютной величины и через блок умножения - к входу блока нелинейности типа зона нечувствительности , выходы которого соеди.нены соответственно с первыми входами элементов И, подключенными вторыми входами к выходу порогового эле- § мента,а выходами - к соответсвуюадкм сл входам усилителя мощности,вход дифференцируемого блока связан с выходом блокарассогласования и с входом первого усилителя, а второй вход блока умножения соединен с выходом пер- S вого усилителя. а to со оо