Многоканальный регулятор Советский патент 1987 года по МПК G05B11/26 

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть ис пользовано при автоматизации объектов, требующих одновременного регулирования большого числа технологических параметров в энергетике, химической, газовой и других отраслях промьшленности.

Цель изобретения - погвыиение точности регулятора.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого регулятора; на фиг.2- временные диаграммы входных и выходных сигналов сумматоров и формирователей модуля алгебраической суммы ошибки регулирования и ее производной.

Регулятор включает импульсное регулирующее устройство 1, блок 2 исполнительных механизмов постоянной скорости, блок 3 формирователей сигналов ошибки регулирования, ключи 4 и 5 первой и второй группы соответственно, блок 6 дифференциаторов блок 7 сумматоров, блок 8 формирователей модуля ошибки регулирования, блок 9 трехпозиционных релейных элементов и логическое устройство 10.

Логическое устройство 10 содержит формирователи 11 модуля алгебраической суммы ошибки регулирования и ее производной, блок 12 селектирова- ния каналов по максимуму модуля алгебраической суммы ошибки регулирования и ее первой производной, двух- позиционные релейные элементы 13, инверторы 14, элементы И 15.

Согласно Лиг.2 - сигнал ошибки регулирования; - производная сигнала ошибки регулирования; / + / - модуль алгебраической суммы сигналов, ошибки регулирования и ее первой производной; величина сигнала ошибки регулирования в i и k каналах в момент времени t .

Регулятор работает следующим образом.

Сигналы с выходов блока 3 формирователей ошибки регулирования подаются одновременно на входы блока 9 трехпозиционнных релейных элементов блока 6 дифференциаторов, блока 8 формирователей модуля ошибки регулирования, а также на первые входы блока 7 сумматоров,

Если сигнал ошибки регулирования f в любом из каналов имеет значение 0 и превышает зону нечувствительO

нести трехпозиционного релейного элемента в блоке 9, то последний срабатывает и сигнал положительной полярности с его выхода вызывает замыкание одного из контактов, например верхнего, ключа.5, Исполнительный механизм 2 под воздействием импульсных сигналов с выхода регулирующего устройства 1 перемещается в сторону Больше, Если же - О и превьш1ает зону нечувствительности трехпозиционного релейного элемента в блоке 9, то сигнал отрицательной , полярности с его выхода вызывает замыкание нижнего контакта ключа 5. Исполнительньй механизм 2 перемеща- ет.ся в сторону Меньше. Трехпози- ционный релейный элемент в блоке 9

Q не срабатывает в случаях, когда ошибка регулирования находится в пределах установленной первоначально зоны нечувствительности, а также в тех случаях, когда она выходит за эти преде5 лы, но в процессе работы регулятора произошло увеличение зоны нечувствительности с рриходом сигнала на пер- . вый управляюй(ий вход трехпозиционного релейного элемента в блоке 9 с выхода

Q блока 12 селектирования каналов по максимуму модуля алгебраической суммы, Зона нечувствительности, задаваемая первоначально оператором и определяющая допустимые пределы ошибки

г регулирования в процессе работы регулятора, автоматически корректируется увеличивается с ростом уровня сигнала и уменьшается с ростом уровня сигнала ,

0 Уменьшение зоны нечувствительности блока 9 трехпозиционных релейных элементов с увеличением скорости изменения ошибки регулирования и увеличение зоны нечувствительности с увеличением

5 уровня сигнала на выходе блока 12 селектирования каналов по максимуму модуля алгебраической суммы приводит к увеличению точности регулирования, так как к импульсному регулирующему

Q устройству 1 в каждый момент времени будут подключены каналы с приблизительно одинаковыми зфовнями сигналов ошибок как положительного, так и отрицательного знаков или каналы с

гг меньшими уровнями ошибок, но с большой и совпадающей по знаку с ошибкой скоростью ее измерения.

В сумматорах 7 блока формируются сигналы алгебраической суммы ошибки

регулирования € и ее первой производной ,t, которые затем поступают через формирователи 11 модуля алгебраической суммы на блок 12 селекти- рования каналов, по максимуму модуля алгебраической суммы. Затем с помощью логического устройства 10 формируется сигнал, обеспечивающий подключения к импульсному регулирующему устройству 1 того канала, в котором /, макс., а также соответствующих этому каналу настр.оечных параметров.

Использование сигнала позволяет при выборе канала учесть не только амплитудное значение ошибки регулирования, но и характер ее изменения. Как видно из графика (фиг.2 ,(t), при одинаковых значениях амплитуд ошибок регулирования в i и k канала (момент времени ц,с,Сз) характер изменения ошибки регулирования различен. В i канале ошибка регулирования изменяется в сторону уменьшения, а в k канале - в сторону увеличения. В первую очередь нуждается в регулировании тот канал, в котором ошибка регулирования изменяется в сторону увеличения. Как видно из графика (c), значение / + / в k канале намного больше i канала в момент времени t

116этому на вход

импульсного регулирующего устройства 1 будет подключен k канал, а в самом устройстве установлены параметры настройки для k канала.

Таким образом, осуществляется одновременное управление всеми объектами регулирования при наиболее высокой точности регулирования в том канале, где имеется наихудшее

o

5

0

5

0

5

0

сочетание ошибки регулирования и скорости ее измерения.

Формула изобретения

. Многоканальный регулятор, содержащий импульсное регулирующее устройство, информационный вход которого подключен к выходам первой группы ключей, а выход через ключи второй группы соединен с соответствующими исполнительными механизмами, блок формирователей сигналов ошибки регулирования, выходы которого соединены с входами блока формирователей модуля ошибки регулирования, логическое устройство, выходы которого подключены к управляющим входам импульсного регулирующего устройства и к управляющим входам первой группы ключей, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности регулятора, в него введены блок трех-. позиционных релейньрс элементов, блок дифференциаторов, блок сумматоров, причем выходы блока формирователей сигналов ошибки регулирования подключены к входам блока дифференциаторов, к первым входам блока сумма- .торов и к информационным входам блока трехпозиционньгх релейныэс элементов, выходы которого соединены с управляющими входами второй группы клю- чей, первые входы блока дифференциаторов соединены с вторыми управляющими входами блока трехпозиционных релейных элементов, а вторые входы с вторыми входами блока сумматоров, выходы которого соединены с входами логического устройства, дополнительный выход которого подключен к первым управляющим входам блока трехпозиционных релейных элементов.

(Н)

Н Нанал .г-наш

1

У

У

9иг.г

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано при автоматизации объектов, требующих одновременного регулирования большого числа технологических параметров в энергетике. химической, газовой и других отраслях промышленности. Изобретение по- : зволяет повысить точность регулятора за счет одновременного управления всеми исполнительными механизмами и использования в алгоритме функционирования алгебраической суммы ошибки регулирования и ее первой производной для приоритетного выбора каналов. Регулятор содержит импульсное регулирующее устройство информационный вход которого подключен к выходам первой группы ключей, а выход че1)ез ключи второй группы соединен с канальными механизмами по- стоянной скорости, канальные формирователи сигналов ошибки регулирования, -выходы которых соединены со входами канальных формирователей модуля ошибки регулирования, логическое устройство, выходы которого подключены к управляющим входам регулирующего устройства и к управляющим входам первой группы ключей. 2 ил. « S (Л с to со о to СП 00

Редактор А.Гулько

Составитель П.Кудрявцев

Техред М.Ходанич Корректор А.Ильин

Заказ 7897/43 Тираж 885 - Подписное 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