АНАЛОГОВОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1968 года по МПК G05B11/10 G05B11/36 

Известны аналоговые регулирующие устройства, содержащие входной и выходной потенциометры и операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинированной RC-цепью, составленной из двух пар ре- 5 гулируемых сопротивлений (резисторов) и конденсаторов, формирующих интегрирующую и дифференцирующую составляющие закона. Предлагаемое устройство предназначено для систем автоматического регулирования и уп- 10 равления, где необходимо вводить пропорционально-дифференциальный закон регулирования с возможностью дополнительного ввода интегральной составляющей. Устройство отличается тем, что в нем достигнута возможность 15 осуществления взаимнонезависимых настроек пропорциональной и дифференциальной составляющих, и коэффициента, характеризующего степень введения интеграла в закон регулирования с передаточной функцией вида: 20 W(p) 4- (1-а) р + л:р I т-« 1 иС„Ио ч г 25 где« -а + (1-а) 1 + «п коэффициент пропорциональности; Сд - д - постоянная времени дифференцирования;Гд Сд - постоянная времени интегрирования;л - коэффициент, характеризующий степень введения интеграла в закон регулирования при той или иной величине уставки Гд, Устройство реализует закон регулирования. W7(p),p + -. С целью получения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования и отношения постоянных времени дифференцирования и интегрирования и бесступенчатого перехода от ПД-закона регулирования к ПИД и обратно аналоговое регулирующее устройство выполнено по схеме, представленной на фиг. 1. На схеме приняты следующие обозкачения:х,у - соответственно входной и выходной

2 - динамическая обратная связь яа RCэлементах;

3-омический делитель входного сигнала; 4 -ц 5 - входной и выходной потенциометры.

Устройство отличается тем, что, с целью достижения вышеуказанных целей во входную цепь регулирующего устройства дополнительно введен делитель входного сигнала, состоящий из последовательно соединенных одинакового номинала потенциометра 4 и сопротивления г, « точке связи которых подсоединена входная клемма усилителя, а другая входная клемма (суммирующая точка) усилителя через два спаренных последовательно соединенных сопротивлений R обратной связи подсоединена к движку потенциометра 4, один из выводов которого непосредственно связан ic входной клеммой регулирующего устройства и дифференцирующим конденсатором, вторая обкладка которого подсоединена к суммирующей точке усилителя. При этом органы регулировки интегрирующего конденсатора цепи обратной связи, подключенного своими выводами к движку потенциометра 5 и точке соединения двух спаренных сопротивлений, и дифференцирующего конденсатора жестко связаны.

Так как номиналы сопротивления г и потенциометров 4 W. 5 намного .меньше сопротивлений обратной связи и коэффициент усиления усилителя достаточно велик, достигается практическая реализация выщеуказанной передаточной функции, при этом постоянная времени дифференцирования устанавливается RC-элементами обратной связи, параметры Я и Кц регулируются соответственно потенциометрами 4 я 5. На фиг. 2 приведена схема имодифицированного варианта регулирующего устройства, в котором параллельно входному потенциометру 4 подсоединен омический делитель, составленный из четырех последовательно соединенных одинаковых сопротивлений г, -средняя точка которого соединена с движком потенциометра 4 и регулируемый сопротивлением R обратной связи, а входной и выходной зажимы усилителя имеют общую шину, подключенную к точке соединения первого сопротивления омического делителя со вторым, считая от входного зажима регулирующего устройства, а дифференцирующий конденсатор одним выводом непосредственно подсоединен к точке соединения третьего сопротивления с четвертым указанного делителя.

Предмет изобретения

1.Аналоговое регулирующее устройство, содержащее входной и выходной потенциометры, операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинированной RC-цепью, составленной из двух пар регулируемых резисторов и конденсаторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования .и отношения постоянной времени дифференцирования и интегрирования при бесступенчатом переходе от пропорционально-дифференциального закона регулирования к пропорциональноинтегрально-дифференциальному и обратно, в нем входной потенциометр выполнен в виде двух одинаковых резисторов, один из которых соединен по схеме потенциометра, образующих равноплечий делитель со .средней точкой, подключенной к входному зажиму усилителя, и один из зажимов этого потенциометра и его движок подсоединены соответственно через регулируемый конденсатор и пару регулируемых резисторов ко второму входному зажиму усилителя, а средняя точка регулируемых резисторов через второй регулируемый конденсатор соединена с движком выходного потенциометра, причем органы регулировок конденсаторов и движки регулируемых резисторов попарно жестко связаны.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем параллельно входному потенциометру подключен омический делитель, составленный из четырех одинаковых резисторов, и его средняя точка соединена с движком входного потенциометра и регулируемым резистором обратной связи, а дифференцирующий конденсатор подключен между общей точкой третьего и четвертого резистора делителя и входным зажимом усилителя.

/

1

1

t:

,8У

.,