ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к средствам автоматизации различных технологических нроцессов, в частности натурных усталостных иснытанни самолетных нли других конструкций.

Известны нрограммные релейные регуляторы, состоящие из задатчика с потенциометрическнми элементами настройки и потенцнометрического датчика обработной связи, включениых но MOCTOBOii схеме сравнения, ноляризованного двуобмоточиого трехпозициониого реле, одна из обмоток которого включеиа в диагональ MocTOBoii схемы сравнения, транзисториых усилителей рассогласования и электродвигателя.

Иедостатком этих регуляторов является иедостаточная устойчивость и ошибка работы.

Иредложенное устройство отличается от известных тем, что в него введен мультивибратор, между коллекторами которого включена вторая обмотка нолярнзоваиного реле с контактами, включенными во входные цени транзисторных усилителей, выходы которых подключены к обмоткам унравления электродви1ателя.

Иелью изобретения является создание простого регулятора режима нагружения, обладающего более высокими надежностью, устойчивостью в работе н точностью установкн регулируемого нараметра, чем известный регулятор.

На фиг. 1 представлена схема онисывае.мого устройства; на фиг. 2 - графики, иоясняющие его работу.

Предлагаемый регулятор содержит коммутатор /. нредставляю1Ц1и собой мультивибратор, с гюдключенноГ к нему об.мотко полярнзовапиого реле, иoтeициo :eтpичecкyю .мостовую схему сравнения // и иснолннтельное устройство ///, включающее электродвигатель с траизисториымп у илителями.

Регулятор иредставляет собой релейную трехнозиционную систему нрограммиого унравлення с обратной связью но регулируемому иараметру.

Задающими элементами (элементами настройки) регулятора являются нотеициометры У-3. число которых соответствует количеству стуиеней в реализуемой ирограм.ме. Датчиком обратной связи служит иотенцио.метр 4, положение движка которого однозначно определяется действующим значением регулируемого параметра.

В д 1агональ моста включена одна из обмоток а двухобмоточного поляризованного трехнозиционного реле 5 с контактами 6 и 7. которое управляет через трноды S и 9, работающие как транзисторные ключи, исполнительным механизмом 0. В качестве исполнительного механизма иснользуется реверсивный электродвигательный л еханизм иостоянного тока.

С целью повышения устойчивости работы регулятора при подходе к заданиому значению регулируемого параметра (т. с. вблизи состоя1;ия равновесия регулятора) осуществляется импульсная коррекция, заключающаяся в том, что исцолнительный механизм включается импульсно, причем частота и длительность периодов включения, устанавливаемые при настройке регулятора в завнсимости от постоянных времен, временных запаздываний и других параметров элементов системы регулирования, обеспечивают минимальную длительность переходных процессов при ми 1имальио возможной ошибке регулировання.

Д. уменьшения ошибки регулятора предусматривается повышение чувств 1тельности иоляризован юго реле 5 путем подачи на одну из его обмоток з}1акопеременного имнульсного сигнала (с 1 -иала ноднитки), умеиыиа ощсго luiiOiiHy зоны 1;ечувствительноети реледомии; мальной велич ны, при которой еще имеется достаточ ч,й запас устойчивости при работе.

Для осуществления импульсной коррекн П и ПОДП1ГГКП испс-льзозаи мультивибратор на транзисторах // и 12.

Обмотка поляризованного реле б включается между колле торами транзисторов 11 и 12 (благод;г:;я та ком . включению обеспечивается получение з;к:ко1 еременного имнульсного без 1сиользсвания транзистора). Потенцио-метр /.; слулчит для устаиовк амплитуды, а c.iBOOiiiu :ii ;0тиц11ометр 14 - для уст;11 О к; им 1ульсиого , 1одаваемого в о с МО;-У 1)0.С- -5.

Для гистерез са статической характерист ки, обусловленного люфтами в механизмах установки регулируемого параметра I другим - .ii, обосиечивается подход к 3a:un iOMy з ;ачсни о pcгyлi pye oгo нараметра ри знаках рассогласова 1;я всегда с сторои, со стороиы отршательиых рассо асозан. С это|( цг,/1О араллелы о ;он ;:КТ} i реле 5 вкл 0чена цепочка, образова П ая последовательно соеди 1енными .еисатором 15 i рез стором 16. Благодаря, такой за счет тока заряда ко денсатора 15 транзисторный ключ на 9 остается во вкл оче1П ом состоян П некоторое гзремя о:ле размь кан я контакта 7 иоляризоваикого реле, poiicxoдит перерегул рован е (выбег) в а равлеП 11. Bbl6pa L lO. ДЛЯ НОДХОДа к СОСТ05 ИИ1О paiiновесия.

Стабильность характер стик . ятора при колебаниях напряжения обеспечивается применением стабилизатора а кремниевом стабил троне 17. Ламна 18 С1 иализ рует вкл оченне питания регулятора, а лампы 19 1 20 С гнализируют налич е с гнала рассогласова я и его знак.

Диод 21 нредохраняет регулятор от в)хода 3 строя при не 1рав льной полярност 1 тающего напряжения: диоды 22 и 23 транзисторы 5 и 9 от перегрузок пр iepeKvnoчснпях обмоток нс ОЛ ительного .

обладающих большой индуктивностью. Диоды 24 и 25 служат для развязки цепей питания иснолнительного механизма и сигнальных ламп 19 и 20. Концевые выключатели 26 и 27 отключают питание исполнительного механизма при регулирующим органом крайннх положений.

Переключение задающих элементов производится контактами 28-33 программного устройства.

Регулятор работает следующим образом.

При включении электрического п тания запускается мультивибратор на транзисторах // п 12 и, если имеется рассогласование между заданным и фактическим значениями регулируемого параметра, включается реле 5. В заЕИС мости от знака рассогласования за.мыкаются контакты 6 ил1 7 и через один из траи:- 1:стор11Ь х ключей спол 1ительньи механизм включается такнм образом, что благодаря действию на регул1фующ1 й орган рассогласован е начинает убывать. При этом пр больш х рассогласованнях питание к сполнител 5ному механ зму подводится г остоянно, и роисходит ускоренная отработка рассогласования (в частпост.и. fip переходах со ступени ia программь, когда значительная дл11гелы ость перевода регулирующего органа в ;овое положение). умень иеи1 рассог.. асован я до некоторой величины к исполн:;тс. пр:;к;:адывает.:и ие иостояниое, а напряжение с частотой подпички, приче.м ш пульCOS мепьшается по .мере Л еньшен1 я рассогласования.

Донустп., что в ачальп 1Й 1меется олож тельное рассогласование, превышающее амплнтуду подпитки. В период от 0 до временн /i реле 5 включено постоян1 о (замкиут л ко 1такты 7 o6ecneii:BaeT исполиительного мехаииз.ма в CTOpoiiy у.меиьше ия рассогласовання. В гервале времсил /1-/2 рассогласова; а1я /) )вится по амплитуде {-, в период отрицательной нолуволи 1 сигиа.. иолиигчи реле отпускает, )ь его ста1 ав. вается в нейтральном положении. Раз. контакта 7 к рас 1 унтирова 1 ю коиденсатора 15, включенного параллель 0 аднтакту. нач 1нает протекать ток заря.да, который поддерживает транзисторн( ключ, а, следовательно, и соответствующую обмотку сполп тельного мехаи зма, во вклюЧеППОМ СОСТОЯНИ.

в полож тельной полуволнь сигнала одпитк /п, когда сигнал разбаланса совпадает но с сигналом нодииткт, реле 5 срабг1Т пает замыкает конта {ты 7. шунTnpyonuie коиде сатор /5. В эти конденсатор разряжается.

Интервал времени (-/з характеризуется дальнейшим убыван1 е. с гнала рассогласовап я /Р. В иериод /з-/4 рас..-огласог1аИ я стаповится мепьн е порога ч -вств тель оСТ регулятора, якорь роле 5 в

нейтральном положении. Исполнительный механизм будет продолжать работать в том же направлении за счет тока заряда незашунтированного конденсатора, поддерживающего ключ во включенном состоянии, при этом происход :т перерегулирование (выбег).

Начиная с момента 4 исполнительный механизм переходит на импульсный режим работы, так как отрицательные значения тока подпитки совместно с появившимся сигналом отрицательного рассогласования вызывают замыкание контактов 6, включающих вторую обмотку исполнительного механизма. Таким образом, обе обмотки исполнительного еханнзма в некоторые моменты одновременно будут под током, и механизм будет в заторможенном состоянии.

В периоды положительной полуволны сигнала подпитки 1 сполнительный механизм будет продолжать увеличивать отрнцательный разбаланс за счет действия тока fc заряда конденсатора. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока ток заряда конденсатора не уменьшится до величины тока отключения транзисторного ключа ..

В период времени 4-/уток через конденсатоп еще достаточен для ноддержа1П1я ключа во включенном состоянии, и в то же время суммарный сигнал подпитки и рассогласования приводит к срабатыванию полярнзованкого реле и включению второго ключа. В результате включения обеих обмоток исполнительный мсхан1.з.м заторможен.

В следующий период t--4 сигнал подпитки положительной полярности в cy. с .ги;:;roM разбаланса недостаточен для соабатыЛ:ния реле 5, в результате чего отключена обмотка исполнительного механизма, соответствующая увеличению отрицательного рассогласования. Отключена и вторая обмотка нсполнательного механизма, так как мал ток заряда для поддержания ключа во включенном состоянии.

Начиная с .момента врс.меии /,, регулятор начинает отрабатывать в импульсном режиме образовавшийся отрицательный разбаланс.

В моменты совпадения полярностей сигналов рассогласования и иоднитки контакт замкнут и электродвигатель включен (сигнал /л). В мо.менты несовпадения полярностей этих

сигналов электродвигатель останавливается. Таки.м образом обеспечивается подход к положению равновесия с выбранной стороны.

Предмет изобретения

Програ.м:.ныГ1 |)елейный регулятор, состоящи; из задатчика с иотенциометрическими элементами настройки и иотенциометрнческого датчш-а обратной связи, включенных по мостовой схеме сравнения, поляризованного двухобмоточного трехпоз1щионного реле, одна из обмоток :-;о ооого включена в диагональ мостовоГ: схемы сравнения, транзисторных уснлите.тС .тасовак1 я п электродвигателя, от..:и:йсл тем. что, с целью уменьшения

ошпбки регулятора и иозышен 1я устойчивости его работы, п него введен мультивибратор, между коллекторами которого включена втопая оЗмотк; ноляризоваимого реле с контакта.,П1. включенным во входные цепи транзисторных ус Л :тслеГ1, ВЫХОДЫ которых подключены к с5.:.ткам управления электродвигателя.

Ж--Г