СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G05B11/26 

I

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено для управления медленно .протекающими процессами: химическими, тепловыми, процессами обогащения.

Известны системы автоматическото регулирования, содержащие датчик на вььходе объекта регулирования, соединенный с элементом сравнения, усилитель, вход которого подключен к элементу .сравнения, а выход - к блоку квантования входного сигнала, и два формирователя длительности импульсо:в, вьшолщенНых на транзисторе, включенном по схеме с 0;бщим эмиттером, база которого соединена с времязадающими конденсаторами и через резистор - с диодом, при этом выходы блока квантования входного сигнала .непосредственно .подключены -к времязадающим ко«денсатора:м лервого формирователя длительности импульсов и через элементы «НЕ - к времязадающим конденсаторам второго формирователя длительности им-пульсов. Первый выход блока квантования входного сигнала через элемент «НЕ подключен ко входу первого элемента «ИЛИ, а п-ый выход -ко входу второго элемента «ИЛИ, вторые входы которых связаны с выходом соответствующего формирователя длительности импульсов, а выходы - с двумя входами испол нительного ме

хаиизма, соединенного с объектом регулирования.

Предлагаемая система отличается тем, что между коллекторной цепью транзисторов формирователей длительности импульсов и катодами их диодов включен потенциометр, движок которого соединен с одним из выводов потенциометра и механически связан с выход ным валом исполнительного механизма. Это

позволяет ликвидировать нелинейность статических характеристик объекта регулирования. На чертеже изображена схема предлагаемой системы регулирования. Она содержит датчик, например, температуры 1, элемент сравиения 2, усилитель 5, блок 4 квантования входного сигнала, .первый формирователь 5 длительности импульсов, второй формирователь 6 длительности импульсов, задатчик 7, объект регулирования 8,

исполнительный механизм 9, первый элемент «ИЛИ 10, второй элемент «ИЛИ //, транзисторы 12, времязадающие конденсаторы 13, элементы «НЕ 14, резисторы 15, диоды 16 и потенциометр 17.

Система работает следующим образом. При отклонении регулируемой величины от задания сигнал с выхода усилителя 3 пересекает квантова.нные уровни блока квантования, выходные транзисторы которого (на чертел е не

показаны) запираются лри пересечении уров я снизу вверх и открываются при пересечении уровня сверху ввиз. iB первом случае конденсаторы 13 заряжаются, транзистор 12 при этом открывается и во В|ремя заряда -своего режи.ма не меняет. Во втором случае, г. е. .при уменьшении , в результате перезаряда конденсаторов 13 транзистор 12 переходит в режим отсечки. На выход поступает импульсный сигнал, длительность которого определяется ©еличийой емкости соответствующего конденсатора 13 и сопротивлениями резисторов 15. Таким образом, ,на каждое пересечение сиг«алом квантованного уровнясверху вниз первый формирователь длительности импульсов реагирует импульсом соответствующей длительности на входе исполнительного механизма 9. Если выходы блока квантования подавать на входы формирователя длительности импульсов не непосредственно, а через инвертирующие элементы «НЕ, то такой формирователь будет реагировать на увеличение сигнала, т. е. iHia пересечение каждого кванта снизу вверх (формирователь 5). При отклонеНИИ регулируемой величины от задания в ту или иную сторону сигналы со входов блока квантования появляются или- исчезают. На каждое появление сигнала реагирует формирователь 5, формируя «а своем выходе импульсный сигнал заданиой длительности, который через элемент «ИЛИ 10 задается на вход исполнительного механизма 9. На каждое исчезновение сигнала реагирует формирователь 5, формируя. :на своем выходе импульсный .сигнал, который через схему «ИЛИ 11 подается на испол.нительный механизм 9. При выходе регулируемой величины из зоны нечувствительности трехпозиционного регулирования (выше верхнего или ниже нижнего уровня) на соответствующем вькоде системы фиксируется непрерывный: управляющ/ий сигвал. Емкости конденсаторов формирователей длительности импульсов должны быть подобраны так, чтобы длительность импульса была тем больще, ч.ем больще отклонение регулируемой величины от 3:адавия, т. е. (закон нарастания- может быть любым: линейным, степенным, показательным, логарифмическим и т. д.). .Кроме то.го, длительность управляющего импульса .при- переходе сипналом одного и того же квантованного уров-ня в направлении от задания всегда больще, чем при .переходе его в направлении к заданию. Так 1как частота появления им.пульсов на выходе системы пропорциональна абсолютной велич-ине производной, т. е. ТО, изменяя щаг квантования: -от задания к границам зовы нечувствительности оо определенному закону, можно получить -необходимый закон реакции системы на производную отклонения регулируемой вели-чшны от задания. При работе системы и наличии в контуре регулирования элементов с нелинейными статическими характеристиками перемещение регулирующего органа объекта 8 вызыв-ает изменение крутизны статической характеристики системы. Так как регулирующий орган объекта 8 жестко связан с валом исполнительного механизма Я а последний: с движком потенциометра 17, то это же перемещение вызывет изменение длительности импульсов на выходе регулятора-, корректируя тем самым статическую характеристику системы в нужную сторону. Предмет -изобретения Система автоматического регулирования, содержащая датчик на выходе объекта регулирования, соединенный с элементом сравнения, усилитель, ВХОД которого подключен к элементу сравнения, а выход, - к блоку кв-антования входного сигнала, и дв-а формирователя длительности импульсов, выполненных на транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, :база которого соединена с времязадающими конденсаторами и через резистор - с диодом, при этом выходы блока квантования входного сигнала подклю:Чены непосредственно к времязадающим конденсаторам первого формирователя, длительности импульсов и через элементы «НЕ - к времязадающим. конденсаторам второго формирователя длительности импульсов, первый выход блока квантования входного сигнала через элемент «НЕ подклю,чен ко входу первого элемента «ИЛИ, а п-ый выход - ко входу второго элемента «ИЛИ, вторые входы которых связаны с выходом соответствующего форм.ирователя длительво-сти импульСО:В, а выходы - с двумя входами исполнительного механизма, соединенного с объектом регулирования., отличающаяся тем, что, с целью ликвидации нелинейны-х статических характеристик объекта регулирования, между коллекторной цепью транзисторов формирователей длительности импульсов и катодами их диодов- включен потенциометр, движок которого соединен с одним из выводов потен.циометра и механически связан с выходным валом исполнительного механизм;а.