АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1968 года по МПК G05D23/19 

Известны регуляторы температуры при ограниченном положении регулирующего органа. Недостатком этих регуляторов является то, что при некоторых возмущениях возникают автоколебания, которые могут привести к неустойчивости системы.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что в нем дополнительно установлен подсоединенный к изодромяому регулятору релейный блок переключения, нормально открытые и нормально закрытые контакты которого включены соответственно в цепях управления силовым релейным элементом и исполнительным механизмом. Это позволяет обеспечить оптимальное по быстродействию регулирование при больщих возмущениях системы.

Предлагаемый регулятор можно использовать в объектах без самовыравнивания, приближенно описываемых в динамике уравнением 1-го порядка с запаздыванием

-Т1

),

где Го - постоянная времени;

11 - регулирующее воздействие.

прогнозированная координата xt+- будет следующим образом связана с текущей координатой Xf.

а -AAf

5Xt+, л -f

f о

ИЛИ xt+- х -}-т:х , откуда линия переключения системы определится выражением

--Q.

X.t + .

dt

Легко видеть, что соответствующую функцию переключения может выполнить усилитель с больщим коэффициентом усиления Ку , охваченный обратной отрицательной связью, выполненной в виде апериодического звена с постоянной времени, равной запаздыванию системы.

Действительно, лри весьма большом коэффициенте усиления усилителя его передаточная функция /

W(P)

WodP)

где Woe (Р) - передаточная функция звена обратной связи.

В качестве исполнительной части системы используется для осуществления оптимального регулирования силовой релейный элемент.

При замене силового релейного элемента сервомотором, осуществляющим регулирующее воздействие на систему, получается конструкция изодромного регулятора (регулятора системы ВТИ), где в качестве усилителя с большим /Су используется электронный усилитель и выходное реле регулятора, а соответствующая Woe (f) достигается использованием ЯС-щепочки.

На чертеже по-казана структурная схема предлагаемого регулятора температуры.

Большим возмущением объекта, носящим характер возмущения но заданию (резкое падение f металла), всегда предшествует период отключения системы регулирования. При ее последующем -пуске в работу срабатывает реле запуска Л включается реле 2 перемены структуры, которое подключает в работу силовой релейный элемент 3. Последний осуществляет в совокупности с изодромным регулятором 4 оптимальное регулирование, т. е. обеспечивает подачу максимального расхода газа в печь при включении системы (реле 5) и полностью ютсекает его при команде регулятора (реле 6). После команды регулятора на закрытие газа переключается реле 2, выводя

из работы элемент 3 и подключая исполнительный механизм с сервоприводом 7. К объекту оказывается подключенным обычный изодромный регулятор, выполняющий функции поддержания требуемой температуры металла.

Поскольку в этот период работы не могут иметь место большие самопроизвольные возмущения, изодромный регулятор полностью удовлетворяет требованиям качества процесса.

Вторичный запуск системы оптимального регулирования производится при очередном пуске системы после соответствующих .технологических операций.

Предмет изобретения

Автоматический регулятор температуры, содержащий изодромный регулятор, силовой релейный элемент и исполнительный механизм, отличающийся тел1, что, с целью обеспечения оптимального регулирования температуры, в нем дополнительно установлен подсоединенный к изодромному регулятору релейный блок переключения, нормально открытые и нормально закрытые контакты которого включены соответственно в цепях управления силовым релейным элементом и исполнительным механизмом.