Регулятор для объектов с запаздыванием Советский патент 1993 года по МПК G05B13/02 

vj 00

ON О

00

Изобретение относится к устройствам для регулирования инерционных объектов со значительным запаздыванием в канале обратной связи в нереверсивных системах авторегулирования и может быть использо- вано в химической и ряде других отраслей промышленности.

Известен регулятор для объектов с запаздыванием (а.с. СССР Мг 1361503, МКИ4 005 13/04, 1986 г., прототип), содержащий сумматор, усилитель рассогласования, два корректирующих звена, датчик обратной связи, вход и выход которого подключены соответственно к первому входу регулятора для объектов с запаздыванием и к первому входу Сумматора и усилитель мощности, выход которого соединен с выходом регулятора для объектов с запаздыванием, второй вход сумматора связан со вторым входом регулятора для объектов с запаздыванием, в который введено цифроаналоговое корректирующее звено логического действия, содержащее два компаратора, два триггера, два элемента совпадения, элемент задержки, дифференцирующий блок, элемент рав- нозначности, инвертор, операционный усилитель, три ключа.

Введение дополнительного корректирующего звена снижает максимальное отклонение регулируемой величины, время регулирования и интеграл от ошибки, значительно улучшат качество управления при больших возмущающих воздействиях.

Основным недостатком данного регулятора является большое перерегулирование параметра при неравномерности системы регулирования и большом запаздывании в канале обратной связи.

Цель изобретения - повышение качества регулирования за счет снижения ве- личины перерегулирования вых одного параметра и уменьшение общего времени регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор, содержащий задатчик и последо- вательно соединенные датчик обратной связи, элемент рассогласования и усилитель, выход задатчика подключен к суммирующему входу, элемента рассогласования, дополнен элементом, И и последовательно соединенными интегрозапоминающим устройством, компаратором,таймером.

На чертеже приведена структурная схема регулятора для объектов с запаздыванием.

Регулятор содержит элемент 1 определения рассогласования, усилитель 2, датчик 3 обратной связи, элемент 4 И, интегроза- поминающее устройство 5, компаратор 6, таймер 7 и объект регулирования 8.

Один из входов элемента И 4 соединен с выходом усилителя 2, второй вход элем зн- та И 4 соединен с выходом компаратору 6, выход элемента И 4 соединен с входом объекта регулирования 8 и с информационным входом интегрозапоминающего устройства 5. Выход интегрозапоминающего устройства 5 соединен с одним из входов компаратора 6, второй вход компаратора 6 соединен с выходом элемента определения рассогласования 1; выход компаратора 6 соединен с таймером 7, выход таймера 7 соединен со входом обнуления интегрозапоминающего устройства 5. Элемент определения рассогласования 1 через датчик обратной связи 3 соединен с выходом объекта регулирования 8.

Регулятор работает следующим образом,;

При подаче от задатчика управляющего воздействия Хч на выходе элемента 1 вУфа- батывается сигнал рассогласования А, который усиливается усилителем 2, имею(ций высокий коэффициент передачи, и подается на вход элемента 4.

Интегрозапоминающее устройство 5, моделирующее процесс изменения пера- метра регулирования ХВых в объекте регулирования 8, в начальный момент обнулено. Компаратор 6, сравнивающий сигналы рассогласования А и сигнал от интегрозапоминающего устройства 5, устанавливается в положение, при котором подается логиче- екая единица на вход элемента 4, и одновременно обнуляется таймер 7. На выходе элемента 4 вырабатывается сигнал, воздействующий на объект регулирования 8 и приводящий к возрастанию регулируемого параметра ХВых. Этот же выходной сигнал элемента 4 подается на вход интегрозапоминающего устройства 5, Параметры устройства 5 выбраны, т.е. время интегрирования (при известных и неизменных производительности насоса подачи корректирующего раствора, концентрации корректирующего раствора, объеме и нагрузке рабочей ванны) соответствует времени, за которое в объект регулирования (рабочую ванну) поступит воздействие (количество корректирующего раствора), Необходимое для компенсации рассогласования А. При достижении выходным сигналом устройства 5 уровня рассогласования А ком- паратор 6 вырабатывает на своем выходе сигнал логического нуля, при этом прекращается воздействие на объект регулирования 8 и запускается таймер 7, ведущий отсчет времени, соответствующего времени запаздывания в канале обратной связи. По

истечений времени отсчета таймера 7, когда выходной сигнал датчика обратной связи 3 в значительной степени соответствует регулируемому параметру Хвых, происходит обнуление интегрозапоминающего устройства 5. Элемент рассогласования 1 вырабатывает новый сигнал рассогласования Д и процесс интегрирования, начинаясь с нуля, продолжается до момента сравнения выходного сигнала интегрозапоминающего устройства с рассогласованием Л

Т.о., достигается периодический без перерегулирования характер переходного процесса регулируемого параметра и как следствие снижение общего времени регулирования параметра.

Формула изобретения Регулятор для объектов с запаздыванием, содержащий задатчик и последователь0

5

0

но соединенные датчик обратной связи, элемент рассогласования и усилитель, выход задатчика подключен к суммирующему входу элемента рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования за счет уменьшения перерегулирования, он содержит элемент И и последовательно соединенные интегрозапоминающее устройство, компаратор и таймер, подключенный выходом к входу обнуления интегрозапоминающего устройства, информационный вход которого соединен с входом объекта регулирования и выходом элемента И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам усилителя и компаратора, соединенного вторым входом с выходом элемента сравнения.

Изобретение относится к устройствам для регулирования параметров технологических процессов и позволяет повысить качество регулирования. Устройство содержит сумматор 1, элемент рассогласования 2, датчик обратной связи 3, элемент И 4, интегрозапоминающее устройство 5, Элемент И включен на выходе элемента 2 и соединен с компаратором 6, выход которого соединен с таймером 7. При работе устройства снижается время перерегулирования выходного параметра, 1 ил.