НЕЛИНЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1969 года по МПК G05B11/01 

Известны нелинейные электронные регуляторы, работающие в пульсирующем режиме, содержащие электронный блок с нотенциомегром регулировки зоны нечувствительности, которая в процессе работы регулятора остается

ПОСТОЯННОЙ.

Недостатком известных устройств является либо повышение износа нр.и малой зоне нечувствительности, либо понижение точности и быстродействия при большой зоне вследствие пульсирующего режима работы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем установлены реле времени, дополнительный резистор и нромежуточпые реле, включенные на выходе электронного блока, причем параллельно соединенные нОрмально разомкнутые контакты всех реле установлены в цепи питания реле времени, а параллельно включенным нормально замкнутым контактом этого реле и вторыми нормально разомкнутыми контактами промежуточных реле зашунтирован дополнительный резистор, подключенный последовательно с потенциометром регулировки зоны нечувствительности.

Это дает возможность увеличить быстродействие и точность регулирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема нелинейного регулятора.

тельном блоке происходит суммирование и компенсация сигналов от всех подключенных Первичных приборов и задатчика. Электронный блок служит для усиления сигнала, поступающего от измерительного блока. Принципиальная схема электронного блока известного регулятора приведена на фиг. 2. Электронный блок включает в себя двухкаскадный электронный усилитель, выполненный на лампах Л п Л.2, выходные электромагнитные реле PI и PZ и устройство упругой обратной связи, состоящее из потенциометров i и R-2, сменного резистора Ra, резистора 4 и конденсатора Cj.

Зона нечувствительности регулятора устанавливается потенциометром Кз. Когда каскад сбалансирован, то по потенциометру R ток не протекает. При разбалансе каскада изменяется потенциал катода, по потенциометру

протекает ток, и доля напряжения знак которого всегда противоположен полярности поступающего на каскад входного сигнала) подается на нижнюю (по схеме фиг. 2) сетку лампы Л. Таким образом осуществляется отрнцательная обратная связь, которая вызывает уменьшение крутизны каскада и увеличение зоны нечувствительности регулятора.

женного нелинейного регулятора (см. фиг. 3,6).

Основным режимом работы известны.х электронных регуляторов является так называемый «пульсирующий («скользящий) режим.

В мо.мент времени t, когда отклонение регул,ируемой величины . становится равным половине исходной зоны нечувствительности .

-2 , происходит включение регулятора (см.

фиг. 3,а). Одновременно начинает увеличиваться сигнал от устройства обратной связи о.с (с Противоположным знаком). Поскольку скорость нарастания обратной связи -о.с больше скорости изменения регулируемой величины Овх, разность Овх-ао.с будет уменьшаться.

0. с вх

В момент времени /2, когда разность сТвх - - Зо.с станет равнойАЬ, где А& - зона

JL

нечувствительности по отпусканию (возврату) выходных реле, сервомотор выключается. Процесс изменения (увеличения) регулируемой величины продолжается в первоначальном направлении.

В момент времени /з происходит новое включение регулятора в том же направлении, так как разность BX - о.с опять достнгла

значения --. В момент времени /4 разность

Zi

.С снова уменьшается до значения ДЬ, и серволютор выключается.

Включение и выключение сервомотора периодически следует друг за другом до тех пор, пока регулятор не восстановит заданное значение регулируемой величины.

В предлагаемом регуляторе осуществляется иной режим работы, который в нринцине отличается от рассмотренного выше (см. ф|Иг. 3,6).

В момент времени /i, когда отклонение регулируемой величины OBX становится равным половине исходной зоны нечувствительности

-, происходит включение регулятора.

новременно начинает увеличиваться сигнал от устройства обратной связи оо.с- Однако в этом случае скорость нарастания обратной связи оо. с несколько меньше, чем скорость нарастания обратной связи сго.с в «пульсирующем режиме, вследствие чего длительность первого включения регулятора существеино увеличивается. Произведенная при этом величина регулирующего воздействия за одно включение примерно равна сумме времени кратковременных воздействий при «пульсируемом режиме работы регулятора.

А/1 + + А/з+...

руемой величины продолжается (особенно при наличии запаздывания) в первоначальном направлении. Однако при этом не происходит последующих кратковременных срабатываний

регулятора. Это достигается за счет того, что в момент времени /2 происходит временное «загрубление регулятора путем увеличения исходной зоны нечувствительности. При повышенной зоне нечувствительности

регулируемый параметр некоторое время продолжает изменяться в нервоначальном направлении, а затем начинает энергично возвращаться к заданному значению.

В момент времени /4, когда регулируемый

параметр возвращается к заданному значению, происходит восстановление исходной зоны нечувствительности регулятора.

Для осуществления такого режима регул iрования в катодной цепи второй лампы Лз

последовательно с резистором , регулирующим зону нечувствительности регулятора, устанавл ивается дополнительный резистор , игунтирОванный нормально закрыты.ми контактами тиратронного реле времени РВ- и нормально открытыми контактами промежуточных реле РП и (см. фиг, 4, на которой представлены изменения, внесенные в известный регулятор). При отклонении регулируемой величины OBX (см. фиг. 3,6) в момент

времени /i происходит срабатывание реле РП ил,и РПч в зависимости от знака отклонения. Реле РП (РП) через свои контакты запускают реле времени PBi и одновременно шунтируют резистор д. Реле времени самоблокируется и удерживается в течение заданной выдержки времениА/, ino истечение которой обмотка реле Pfii шунтируется, и система возвращается в исходное состояние. При этом в момент времени 4- 2 (реле РП-i, РПз

отнадают) резистор расшунтируется и подключается последовательно с резистором Rr:, в результате чего исходная зона нечувствительности iMrHOBCHHO увеличивается и выдерживается в течение заданной выдержки

времени Л/. Таким образом в регуляторе появляются наряду с обычными параметрами настройки (время изодрома Г„, скорость связи УСК.СВ) дополнительные параметры настройки (кратность изменения исходной зоны

нечувствительности, интервал времени между включениями регулятора At).

Выдержка времени определяется из условия

A /C(,

где коэффициент пропорциональности /О1, а т и Тf, - запаздывание и ностоянная времени объекта регулирования.

Предмет изобретения

Нелинейный регулятор, содержащий элекгреле времени, дополнительный резистор и промежуточные реле, включенные .на выходе электронного блока, причем параллельно соединенные нормально разомкнутые контакты всех реле установлены в цени питания реле времени, а параллельно включенным нормально замкнутым контактом этого реле и вторыми нормально разомкнутыми контактами промежуточных реле зашунтирован дополнительный резистор, подключенный последовательно с потенциометром регулировки зоны нечувствительности регулятора.

-L

Фиг 1 J-rL J