Импульсный регулятор уровня воды в канале Советский патент 1987 года по МПК G05D9/12 

fO

15

Изобретение относится к автоматиескому регулированию объектов, облаающих большими емкостями или расределенными параметрами, в различых областях промьшшенности и может ыть использовано для автоматичесого регулирования уровня воды на ткрытых каналах.

Цель изобретения - улучшение ачества регулирования.

На чертеже показана структурная хема предлагаемого регулятора.

Импульсный регулятор уровня воды канале содержит блок 1 памяти, первый блок 2 сравнения, сумматоры 3 и 4, задатчики 5 и 6 соответственно верхнего и нижнего уровней квантования, второй 7 и третий 8 блоки сравнения, блок 9 деления, задатчик 10 временных интервалов, элемент ИЛИ 11, сумматор 12, ключ 13, широтно-им пульсный модулятор 14 и интегратор 15.

Устройство работает следующим образом.25

В начале каждого цикла регулирования по сигналу задатчика 10 текущее значение входного сигнала X с выхода датчика уровня (не noxasaHJ заносится в блок 1 памяти. Зафиксированное значение сигнала X поступает на сумматоры 3 и 4. В сумматоре 3 к этому значению добавляются сигнал задатчика 5, а в сумматоре 4 вычитается сигна.л задатчика 6. Результирующие сигналы поступают на входы соответственно блоков 7 и В сравнения, на другие входы которых поступает -текущее значение входного сигнала. Когда текущее значение входного сигнала изменится на величину больше сигнала задатчика 6 при уве- личении (или уменьшении на величину больше сигнала задатчика 7 при уменьшении), то на выходе соответствующего блока 7 или 8 сформируется .логическая 1, которая через элемент ИЛИ 11 откроет ключ 13. При этом широтно-импульсный модулятор 13 формирует воздействующий через интегратор 15 на исполнительный орган (не показан) импульс регулирующего воздействия, длительность которого определяется выходным сигналом сумматора 12. Полярность этого импульса определяет направление перемещения исполнительного органа.

Если в течение цикла регулирования, определяемого задатчиком 10, из30

35

40

45

50

5

менение входного сигнала не превът а- ет верхний или нижний уровень квантования, то на выходе блока 10 формируется сигнал окончания цикла, который череэ элемент ИЛИ I1 открывает ключ 13. Это вызьшает формирование выходного сигнала широтно-импульс- ным модулятором 14. Одновременно с этим значение входного сигнала, хранимого в блоке 1 памяти, сравнивается блоком 2 с текущим значением входного сигнала. Разность этих сигналов дХ с выхода блока 2 поступает на вход блока 9, где производится деление на величину времени t, прошедшего от начала цикла регулирования и поступающего от задатчикя 10. Результат деления характеризует скорость изменения выходного сигнала за время t, т.е. характеризует скорость изменения уровня воды в канале. На выходе сумматора 12 формируется

сигнал

Е Х-Х„±

к 1-,

0

5

0

5

0

5

где Хд - сигнала задатчика уровня (KB показан),

К - масштабный коэффициент. Величина выходного сигнала блока 12 через ключ 13 задает длительность импульса регулирования. Период следования импульсов регулирования при малых скоростях изменения уровня воды в канале определяется выбранной длительностью Т цикла регулирования, а при больших возмущениях - временем отклонения входного сигнала с выхода датчика уровня от заданного уровня квантования.

После вьщачи каждого регулирующего воздействия широтно-импульс - ным модулятором 14 выдается сигнал блоку 10 на переход к новому циклу регулирования.

Изобретение позволяет повысить быстродействие и устойчивость импульсного регулятора уровня воды в канале и тем самым улучшить качество регулирования. Одновременно уменьшается число включений исполнительного органа, что также повышает надежность работы гидротехнического сооружения и снижает затраты на эксплуатационные расходы.

Формула изобретения

Импульсный регулятор уровня воды в канале, содержащий три блока сравнения, блок памяти, подключенный выходом к первому входу первого блока сравнения, задатчик уровня, первый сумматор, задатчик верхнего уровня квантования, подключенный выходом к первому входу первого сумматора, вто рой сумматор, задатчик нижнего уровня квантования, подключенный выходом к первому входу второго сумматора, задатчик временных интервалов и последовательно включенные ключ, широтно-импульсный модулятор и интегратор, второй вход которого подключен к первому входу ключа, а выход является выходом регулятора, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования путем повьшения быстродействия и устойчивости регулятора, в него введены третий сумматор, подключенный выходом к первому входу ключа, а первым входом - к выходу заДатчи- ка уровня, блок деления, .подключен

Составитель В.Прямицын Редактор А.Шандор Техред В..Кадар Корректор И.Эрдейи

Заказ 7805/45 Тираж 885Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

fO

15

20

25

ный первым входом к выходу первого блока сравнения, а выходом - к второму входу третьего сумматора и элемент ИЛИ, подключенный выходом к второму входу ключа, а первым, вторым и третьим входами - к выходам соответственно второго блока сравнения, третьего блока сравнения и первому выходу задатчика временных интервалов, которьШ соединен входом с вторым выходом широтно-импульсно- го модулятора, а вторым и третьим выходами соответственно с первым входо й блока памяти и вторым входом блока деления, причем вторые входы первого и второго сумматоров подключены к выходу блока памяти, выход первого сумматора соединен с первым входом второго блока сравнения, выход второго сумматора соединен с первым входом третьего блока сравнения а третий вход третьего сумматора и вторые входы первого, второго, и тре,тьего блоков сравнения и блока памяти объединены и являются входом регулятора.