Пропорционально-интегральный регулятор Советский патент 1991 года по МПК G05B13/02 

со

с

k

Изобретение относится к самонастраивающимся регуляторам с непрерывным измерением параметров, например к пропорционально-интегральным регуляторам, и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где имеются нестационарные объекты с запаздыванием или большой инертностью. Цель изобретения - упрощение конструкции. Введение трех блоков масштабирования 6, 9, 10, второго сумматора 7 позволило отказаться от одного из вычислительных блоков и упростить конструкцию. 1 ил.

о

CJ

Изобретение относится к самонастраивающимся регуляторам с непрерывным измерением параметров и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где имеются нестационарные объекты с запаздыванием или с большой инертностью.

Цель изобретения - упрощение конструкции регулятора.

На чертеже представлена олок-с ема предлагаемого регулятора.

Пропорционально-интегральный регулятор содержит измеритель 1 рэссог,.,«сования, интегратор 2, первый и второй усилители 3 и 4, сумматор 5, блок S масштабирования, суммтгор 7, блок 8 умножения, блоки 9 и 1C масштабирования.

В с. 1,геме-прототипе алгоритмы самокат ооики коэффициентов #n(t) и#и (t) физи- чессч представляют собой суммы произведений соответствующих временных

счгнппов типа U(t) eu) и U(t) Je(s)ds. В

О

предлагаемом техническом решении с ло- мощьк.- введенной новой связи формирует- ся дспс иительчый временный сигнал вида

( ae(:)-t-jr(s)ds ), лорый в результате

о

перемножения с сигналом U(t), с соответствующими масштабными коэффициентами , позволяет получить алгоритмы самонастройки вида (3), которые аналогичны алгоритмам (1), а при уело в и и

(Ц Cti

ft-fi-

полиостью им

эквивалентны.

Выделим блок самонастройки, вхоЛЫ Ј ,/Ј И ВЫХОДЫ Јn,#j

В системе-прототипе связь между входами и вьиодами осуществляется следующим образом,

U e+Xu/Ј(s)ds

#, I aie (t ) U (t) +

+ 0iU(t)/e(s)dsl, as, (1)

(.t)E(O +

+ (t)}e(s)dsl, па. # 0.

о

Очевидно, что система управлений (1) описывается уравнением

(s)(t)(t))(t)l;

(t)(s)(t)l о

)+ks)(t)l,

10

где при а. имеют место новыеуравнения:

U E+frJe(s)ds

о

, г; Xh # I (ое+jeMs) I,

13о

(oE+)c(s)ds},

Регулятор работает следующим образом.

Измеритель 1 рассогласопания измеряет отклонение регулируемою параметра от требуемого значения. Сигнал отклонения интегрируется интегратором 2 и одновременно усиливается первым усилителем 3. Проинтегрированный сигнал рассогласования усиливается вторым усилителем и суммируется в сумматоре 5 с выходным сигналом первого усилителя 3. Сигнал отклонений поступает на первый блок 6 масштабирования, где выбирается первый масштабирующий коэффициент . Затем этот сигнал суммируется с проинтегрированным сигналом отклонения в сумматоре

. после чего суммирующий сигнал поступает на вход вычислительного блока 8 (в данном -случае блока умножения), где он перемещается с сигналом управления, который формируется на выходе сумматора 5.

Сигнал с вычислительного блока 8 поступает параллельно на блоки 9 и 10 масштабирования. В них формируются сигналы управления, под действием которых происходит изменение коэффициентов усилителей 3 и 4 в пропорционально-интегральной части регулятора. Коэффициенты передачи блоков 6. 9 и 10 масштабирования выбираются из условия минимума интегрального показателя качества переходного процесса.

Предлагаемый регулятор позволяет повысить быстродействие и уменьшить перерегулирование при существенном упрощении конструкции, что снижает стоимость регулятора, повышает надежность

рабо.-I, упрощает техническую реализацию.

Формула изобретения Пропорционально-интегральный регулятор, содержащий блок умножения, первый усилитель, соединенный выходом с

первым входом первого усилителя, и после-штабирования соединен с первым входом

довательно соединенные измеритель рас-второго сумматора, второй вход которого

согласования, интегратор и второйподключен к выходу интегратора, выход втоусилитель, выход которого подключен к вто-рого сумматора соединен с первым входом

ромувходу первого сумматора, вход устрой-5 блока умножения, выход которого соответства является входом измерителяственно через третий и четвертый блоки

рассогласования, выход которого соединенмасштабирования соединен с входами упс входом первого усилителя, отличающий-равления коэффициентом усиления первого

с я тем, что, с целью упрощения регулятора,и второго усилителей, второй вход блока

в него введены три блока масштабирования10 умножения соединен с выходом первого

и второй сумматор, причем выход измерите-сумматора, выход которого является выхоля рассогласования через первый блок мае-дом устройства.