Устройство для задания и автоматической стабилизации давления Советский патент 1986 года по МПК G05D16/20 

to ел

со со Изобретение относится к измерительной техникеJ а именно к системам автоматизированного контроля, Целью изобретения является повышение точности задания и поддержания давления. На чертеже., дана структурная схема устройства, Устройство для задания тл автоматической стабилизации давления содержит блок 1 микропроцессора 5 пульт 2управления, интерфейс 3, схему 4 индикации, интерфейс 5, схему б сраз:нения, усилители 7 и 8 электропневмоклапанов 9 и 10, регулируемые пнев модроссели 11 и 12, выходной ресивер 13, вибрационный датчик 14 давления, источник 15 высокого давления, источник 16 низкого давления и исполнительные механизмы 17 и 18, Блок 1 микропроцессора соединен с пультом 2 управления интерфейсом 3. Пульт 2 управления через интерфей 3соединен со схемой 4 индикации.Виб рационный датчик 14 давления подключен к выходному ресиверу 13 и соединен с блоком 1 микропроцессора и схемой 6 сравнения интерфейсом 5 Схема 6 сравнения соединена также с блоком 1 микропроцессора и управляет усилителями 7 и 8, которые, в сяою очередь, связаны с электропневмоклапанами 9 и 10. Последние подключены к источникам 15 и 16 соответственно высокого и низкого давления а также к регулируемым пневмодросселям 11 и 12. Регулируемые пневмодроссели 11 и 12 соединены с выходным ресивером 14 и с исполнительными мexaнкзмa и 18 и 19, которые управляются схемой задания давления. Устройство работает следую1 щм образом. С пульта 2 управления осуществляется набор задаваемого давления, которое, преобразуясь в ход, индицируется схемой 4 индикации и sanoNSHHaется интерфейсом 3. При нажатии клавиш Ввод пульта 2 управления код задаваемого давления поступает с интерфейса 3 в блок 1 микропроцессора, в памяти которого записана характеристика вибратдаонно го датчика 14 давления в виде кода, Код заданного давления блок 1 ми ропроцессора преобразует в код, соо ..ветствующий коду кривой вибрапз онно 4а го датчика 14, запоминает его и выводит на схему 6 сравнения, которая также его запоминает. Вибрационный датчик 14 давления осуществляет непрерывное измерение давления в выходном ресивере 13.Его сигнал преобразуется интерфейсом в дБоичньй код и поступает на схему 6 сравнения и блок 1 микропроцессора. Схема 6 сравнения сравнивает код заданного давления с кодом давления в выходном ресивере 13 и выдает сигналы управления, усилителями 7 и 8, управляющими соотве;тственно электропневмоклапана1 1И 9 и 10, которые обеспечивают двухпозиционное регулирование давления путем подключения ресивера 13 к источршкам 15 и 16 соответственно высокого и низкого давления, с некоторым временем запаздьшанияЧ Ч + Чр; где tij - время измерения давленияj ten время срабатывания клапана. Так как зависимость скорости изменения давления в.ресивере от уровня давления нелинейна, то при двухтюзиционном регулировании динамичес-. кая ошибка изменяется при изменении задания, что ухудшает задание и стабилизацию давления. Заданная точность регулирования во всем диапазоне задаваемых давлений обеспечивается при равных массовых расходах по каналу сброса и накачки давления во всем рабочем диапазоне устройства. Для этого блок 1 микропроцессора рассчитывает управляющие воздействия для исполнительных механизмов регулируегФгх пневмодросселей 11 и 12 по формулам х„ k.k.--L k. uP; (1) п , ВТ с с Sir -ЬР; йР РЗОА - Р где kj, коэффипиент дросселя накачки;kj, - коэффициент дросселя сброса;kg - задаваемая по соображениям требуемой точности стабилизации давления.

KJulf- JPniP) 1

(3)

Изобретение предназначенодля использования в системах автоматизированного контроля летательных аппаратов. Цель изобретения - повышение .точности задания и стабилизации давления. Это обеспечивается за счет введения регулируемых пневмодросселей последовательно с двухпозиционными регулирунщими клапанами в трубопроводы, соединяющие ресивер с источниками высокого и низкого давления. Регулирующее воздействие на двухпозиционные клапаны вырабатывается схемой сравнения, подключенной к датчику и задатчику. Регулирующее воздействие на пневмодроссели рассчитывается микропроцессором как функс ция отклонения параметра от задания, уровня задания и с учетом квадратич(Л ной зависимости массового расхода через пневмодроссель. 1 ил.

г191f

N{lifYc(pc-,p)

i

.(|.).K.L).,p, p V - объем ресивера; В - универсальная газовая постоянная;Т - абсолютная температура; М - массовый расход по каналу накачки; М - массовый расход по каналу сброса; Y - функция расхода по каналу накачки; Y - функция расхода по каналу сброса; jl.1 - коэффициент сопротивления канала накачки; Up - коэффициент сопротивления канала сброса; Р - давление источника высоког давления; Р - давление источника низкого давления; k - коэффициент адиабаты; ft - коэффициент, характеризующий надкритическое и докритическое истечение; Р - величина текущего давления в ресивере; ) площадь проходного сечения регулируемого дросселя канала высокого давления; V - положение исполнительного механизма 17; ffCXj.) - площадь проходного сечения регулируемого дросселя канала низкого давления;

1

(4)

Pa 1 „t

j 06P p

RT N PP

ВТ P,

кI P . ,P X - положение исполнительного механизма 18, При достижении заданного давления с необходимой точностью оба элёктропневмоьшапана 9 и 10 закрываются. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность задания давления на 25% за счет значительного улучшения качества регулирования, которое достигается учетом нелинейности массового расхода от уровня задания при расчете микропроцессором величины Хр, и Х(. по формулам (1) и (2) на всем рабочем диапазоне устройства. Формула изобретения Устройство для задания и автоматической стабилизации давления, содержащее задатчик с блоком индикации, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкого давления трубопроводами, включающими в себя электроклапаны, к которым подключены через усилители выходы схемы сравнения, один из входов которой через первый интерфейс соединен с установленным на ресивере вибрационным датчиком давления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности задания и поддержания давения, оно дополнительно снабжено вторым интерфейсом, микропроцессором 5127 и встроенными в трубопроводы высокого и низкого давления последовательно с электроклапанами, регулируемыми пневмодросселями, снабженными исполнительными механизмами, причем выход 94 задатчика через второй интерфейс соединен с микропроцессором, соединенными также с вторым входом схемы сравнения,вторьм входом п€;рвого интерфейса и исполнительными механизмами.