УСТРОЙСТВО для НАСТРОЙКИ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1972 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится К технике систем автоматического регулирования и может быть иснользовано для создания автоматов-настройщиков систем автоматического регулирования и, с некоторыми доработками, - самонастраивающихся систем.

Известны устройства для настройки коэффициента усиления САР, содержащие исполнительный двигатель с редуктором, формирователь и схему выделения фазы сигнала рассогласования, соеидненную с одним из входов устройства.

Предлагаемое устройство отличается тем, что оно включает схему выделения фазы опорного сигнала, соединенный с ее входом датчик пробного сигнала и два реле, обмотки которых подключены соответственно к выходам схем выделения фазы опорного сигнала и сигнала рассогласования, а выходы их связаны с формирователем, соединенным с исполнительным двигателем.

Датчик пробного сигнала снабжен вращающимся трансформатором, соединенным через редуктор с двигателем, причем роторная обмотка вращающегося трансформатора связана с входом устройства, а один ее конец и с выходом датчика.

рого через резистор и нормально открытые контакты реле сигнала рассогласования и опорного сигнала соединен с одним конденсатором, а через резистор и нормально замкнутые контакты этих же реле - с другим кон денсатором. Вторые выводы конденсаторов связаны с общей щиной, обмотка поляризованного реле через нормально открытые контакты реле опорного сигнала подключена параллельно одному конденсатору, а через нормально замкнутые контакты этого же реле параллельно другому конденсатору, при этом контакт поляризованого реле включен в цепь питания исполнительного двигателя.

Предлагаемое устройство предназначено для автоматической настройки коэффициента усиления систем по их фазочастотной характеристике при настроенных определенным образом остальных их коэффициентах, в предположении, что коэффициент усиления системы регулирования в основном определяет ее резонансную частоту или «жесткость. Значение фазочастотной характеристики на резонансной частоте постоянно и равно 90°. По

отклонению действительного значения фазочастотной характеристики на резонансной частоте от 90° и осуществляется настройка.

усиления CAP; на фиг. 2 - принципиальная схема формирователя с нсполнительным двигателем.

Двигатель 1, кинематически связанный с движком потенциометра 2 через редуктор 3, получает питание на обмотки управления через контакт 4 от источника Ui. Контакт 4 принадлежит поляризованному реле 5, которое входит в формирователь 6. Формирователь 6 срабатывает от сигналов двух однотипных схем 7 и 8 выделения фазы с помощью реле 9 и 10. Схема 7 выделения фазы содержит электронный усилитель ,11, фазочувствительный выпрямитель 12, дифференцирующую цепочку 13 и триггер 14, нагрузкой которого является реле 9. Схема 8, имеющая аналогичные элементы, нагружена на реле 10.

Датчик 15 пробных сигналов состоит из вращающегося трансформатора 16 и двигателя 17 постоянного тока со стабилизированной скоростью вращения, соединенных редуктором 18, и служит для создания опорного сигнала /7оп, поступающего в схему 7 выделения фазы, и пробного сигнала Lnp, который подается на потенциометр 19. Последний своими крайними точками соединен с входом усилителя сигнала рассогласования системы, которым является один из выводов потенциометра 2, и с катодом первой лампы 20 усилителя. Второй вывод потенциометра 2 связан с общей точкой усилителя через резистор 21. Выход устройства 22 сравнения настраиваемой системы соединен с входом схемы 8 выделения фазы.

Формирователь 6 состоит из двух резисторов 23 и 24 (см. фиг. 2) и двух конденсаторов 25 и 26, коммутируемых контактом 27 электромагнитного реле 10 и контактом 28 реле 9; поляризованное реле 5 соединено с конденсаторами через переключающие контакты 29 и 30 реле 9.

Схема работает следующим образом.

В исходном положении потенциометр 2 (фиг. 1) полностью выведен и система регулирования имеет минимальный коэффициент усиления. При этом амплитуда пробного сигнала t/np, поступающего на вход усилителя системы, оказывается значительно меньщей, чем амплитуда сигнала, проходящего в катод лампы 20. На выходе устройства 22 сравнения системы появляется сигнал рассогласования и в. Последний и опорный сигнал (/оп поступают на входы схем 7 и S выделения фазы и, проходя последовательно через электронные усилители 11, фазочувствительные выпрямители 12, дифференцирующие цепочки 13 и триггеры 14, воздействуют в моменты своего перехода через нулевое положение на реле 9 и (. Таким образом, реле 9 и 10 срабатывают с интервалами, определяемыми величиной фазового сдвига между опорным сигналом и сигналом рассогласования системы.

денсаторов 25 или 26 формирователя 6 подключен к одному из источников напряжения

питания формирователя +(Узар или -t/зар и

заряжается до напряжения, определяемого 5 его величиной и величиной резисторов 23 или 24, На фиг. 2, например, к источнику через резистор 23 подключен конденсатор 26. В это время второй конденсатор формирователя (на фиг. 2 - конденсатор 26) контактами 29 и 30 подсоединен к обмотке поляризованного реле 5. После включения двигателя 17 датчика пробного сигнала при срабатывании реле 10 его контакты, 27 переключают выводы конденсатора 26 к источнику напряжения обратного знака; при этом конденсатор начинает перезаряжаться.

Если фазочый сдвиг между сигналом рассогласования системы Но и опорным сигналом Uon не равен оптимальному, в момент

0 срабатывания реле 9 (фиг. 1) напряжение на конденсаторе 26 И (фиг. 2) не равно нулю. В этот момент он контактами 28 отключается от источников питания (к ним подключается конденсатор 25) и контактами 29 и 30 подключается к обмотке поляризованного реле 5 (при этом конденсатор 25 отключается от обмотки). Реле 5 срабатывает и своим контактом 4 включает напряжение управления двигателем Ui на одну из обмоток управления двигателя 1 в зависимости от знака отклонения фазового сдвига от оптимального. Время работы двигателя определяется величиной И заряда конденсатора 26. Двигатель 1, кинематически связанный с движком потенциометра 2, разворачивает его в нужное положение.

В следующий полупериод схема работает аналогично. В случае равенства фазового сдвига оптимальному напряжение на конденсаторах 25 и 26 к моменту срабатывания реле 9 оказывается равным нулю и сигнал на включение двигателя / отсутствует, т. е. в этом случае коэффициент усиления системы оптимален.

Предмет изобретения

1.Устройство для настройки коэффициента усиления систем автоматического регулирования, содержащее исполнительный двигатель

0 с редуктором, формирователь, схему выделения фазы сигнала рассогласования, соединенную с одним из входов устройства, отличающееся тем, что, с целью минимизации ошибки, оно содержит схему выделения фазы опорного сигнала, соединенный с ее входом датчик пробного сигнала и два реле, обмотки которых подключены соответственно к выходам схем выделения фазы опорного сигнала и сигнала рассогласования, а выходы их связаны с формирователем, соединенным с исполнительным двигателем.

обмотка вращающегося трансформатора соединена с входом устройства, а один ее конец - и с выходом датчика.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь содержит поляризованное реле, два резистора, два конденсатора и источник питания, положительный полюс которого через резистор и нормально открытые контакты реле сигнала рассогласования п опорного сигнала соединен с одним конденсатором, а че)ез резистор и нормально замкнутые контакты этих же реле - с другим конденсатором, вторые выводы конденсаторов соединены с общей шиной, обмотка поляризованного реле через нормально открытые контакты реле опорного сигнала подключена параллельно одному конденсатору, а через нормально замкнутые контакты этого же реле подключена параллельно другому конденсатору, нри этом контакт поляризованного реле включен в цепь питания исполнительного двигателя.

IPUZ 1

tJynp

-.

fnfl

//,i

t