ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1970 года по МПК G05B11/14 

Из()ире е11ио может быть использовано для регул иролания нагрузки (мощности) электродвигателя ироходческих машин.

Известен имиульсный регулятор, содержанхий релейный усилитель, охваченный звеном гибкой отрииательной обратной связи, интегра: ьный исио.шительиый механизм н датчик уиравля1още1о воздействия. В этом регуляторе благодаря гибкой отрицательной обратиой связи нолучается серия имиульсов, н течение которых исиолнительный орган включен на отработку рассогласования.

Недостаток известного устройства заключается в том, что глубина обратной связи постоянна и может меняться только вручную, Если в системах с таким регулятором ири изменении внешних возмущающих воздействий будет щироко меияться коэффициент усилеиия системы, то из-за чрезмерного воздействия обратиой связи ухудшается качество регулирования и может произойти потеря устойчивости системы.

Предложенный регулятор отличается тем, что ко входу звена гибкой обратной связи нодключеи сумматор, к одному нз входов когорого подсоединен выход релейного усилителя, а другому - выход датчика управляющего воздействия, который включен в цеиь общей обратиой связи и зыходио сигнал которого иронорциоиалеи коэффициенту усилеиия сиетемы. Такое устройство регулятора повышает точность и устойчивость работы системы регулнровання ннерциоиным объектом с щироким диапазоном изменения коэффициента усиления.

На чертеже иредставлена блок-схема импульсного регулятора, примененного в системе регулирования угледобывающей машины.

Регулятор включает устройство / сравнения заданиого РЗ и фактического Рф значении регулируемой величины, звено 2 гибкой отрицательной обратиой связи, трехиозиционный реле11ный усилитель 3, сумматор 4, исполнительные механизмы 5 и 6, механизм 7 подачи угледобывающей машины, датчик 8 скорости подачи (управляющего воздействия) и звено 9 объекта регулирования ОР, подвержениое внещним возмущениям F (I) (исполнительный орган угледобывающей машины), с электродвигателем }0.

Для угледобывающей мащины как объекта регулирования входной величиной является скорость нодачи У„ , выходной - могцность Р, потребляемая асинхронным двигателем, н, следовательно, коэффициент усилеких пределах при изменении возмущающих воздействир (для угледобывающих машин это крепость и влажность угля, затупление режущего инструмента и т. д.).

Чтобы обеспечить устойчивую работу регулирующего объекта, необходима самонастройка регулятора в зависимости от изменя.ющихся условий эксплуатации, которая досгигается изменением коэффициента усиления регулятора. Самонастройка осуществляется по закону

, (/) .К,„ (/)const

где Кс - общий коэффициент усиления системы;

(О-коэффициент усиления регулятора.

Регулятор осуществляет широтно-импульсную модуляцию входного сигнала, поэтому коэффициент усиления регулятора К ег (О можно представить как отношение скважности g выходиого сигнала к входному сигналу

(рассогласованию нагрузки ) К per (О . Общий коэфф1щиент усиления системы.

Кс оа (. (0,-

при фиксированных значениях Р и Р

q1

, где С Следовательно, для стабилизации коэффициента усиления системы К. при изменении коэффициента усиления объекта (или величины управляющего воздействия К,, , что vo же самое) иеобходимо пропорционально изменять также скважность g управляющего воздействия.

Устройство работает следующим образом.

При отклонении фактической величины оегулируемого параметра Рф . от заданной Р на выходе устройства сравнения появляется сигнал рассогласования /7, от которого срабатывает усилитель 3. При этом включаегся один из исполнительных механизмов, изменяющих путем воздействия на механизм 7 подачи величину К,, управляющего воздействия.

Одновременно с включением механизмов ко входу усилителя 3 подключается звено 2, на вход которого через сумматор поступает сигнал с выхода усилителя 3 (Uin,.f для заряда конденсатора звена 2) и напряжение f/,, величины управляющего воздействия с дагчика 8, иричем эти напряжения находятся в противофазе U,,,. и,„„ - f/,., . Сигнал пз выходе звена 2 начинает нарастать, и когда

он становится равным Af/ - (/„„, (Дб - сигнал рассогласования, б .,.,,- напряжение отпускания усилителя 3), усилитель срабатывает, отключив механизм 5 или б- При этом сигнал на выходе звена 2 начинает уменьщатьсп

(конденсатор звена 2 разряжается), и когда

он становится равным U - (сраО -

напряжение срабатывания усилителя 3}, вновь происходит срабатывание усилителя н исполнительного механизма. Таким образом,

длительность регулирующих импзльсов равна времени нарастания сигнала звена 2 от О до Д{У-/УОТЛ , причем это время зависит от сигнала с датчика 5, который пропорционален коэффициенту усиления объекта.

Длительность паузы зависит от времени у.меньшения сигнала звена 2 от АС/-t/o-m ДО

Af/-/J,N,6 .

Таким образом, регулятор осуществляет щиротно-импульсную модуляцию входного сигнала. При этом скважность управляющего воздействия зависит от коэффициента усиления объекта.

Предмет изобретения

И.мпульсный регулятор, например, для проходческих мащин, содержащий релейный усилитель, охваченный звеном гибкой отрицательной обратной связи, интегральный исполнительный механизм и датчик управляющего воздействия, отличающийся тем, что, с целью повышения точиости и устойчивости рабогы системы регулирования инерционным объектом с широким диапазоном изменения коэффициента усиления, ко входу звена гибкой обратной связи подключен сумматор, к одному из входов которого подсоединен выход релейного усилителя, а к другому - выход датчика управляющего воздействия, включенного в

цепь общей обратной связи.

8 систе/ у регулирования