ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР Советский патент 1973 года по МПК G05B11/28 

1

Изо:бретен;ие относится к системам автоматического уп1равления и может быть применено для управления о.бъектамИ с переменными параметрами и запаздыванием, например, в теплоэнергетике.

Известны импульсные регуляторы, содержащие последовательно соединенные исполнительный мехаиизл, первый ключ, широтно-импульсный модулятор, второй ключ и сигнализатор С01впадения знаков рассогласования и его производной.

Однако известные регуляторы не обеспечивают достаточно высокого качества регу-лирования.

Целью изОбретения является повышение качества регулирования при использовании .интегрирующего исполнительного механизма с нОСТОЯНной скоростью.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор содержит две схемы «НЕТ и схему получения .модуля, вход которой соединен с выходом широтно-импульсного модулятора, а выход - с первым входом первой схемы «НЕТ. Второй вход последней соединеи с выходам второй схемы «НЕТ и другими входа.ми ключей. Вы.ход первой схевды «НЕТ подключен к первому 1входу второй схемы «НЕТ, другим входом соединениой с выходом сигнализатора совпадения знаков рассогласования и его производной.

2

Бло.к-схема

регулятора представлена на чертеже.

Он содержит исполнительный мехаииз м /,

ключи 2 .и 3, шмротно-импульсный модулятор

5 4, схему получения модуля 5, схемы «НЕТ

б и 7 и сигнализатор совпадения знаков рассогласоваиия и его производной 8.

Работает регулятор следующим образом. При воздействии возмущения (например, 10 скачкообразного) на объект регулирования возникает рассогласование X (пусть для определенности ), которое с учетом запаздывания и ИНерЦ|ИОКносте(1 в системе увелиЧ|И1ваетоя. Вследствие этого сигн.аллза15 тор 8 выдает сигнал о совпадении знаков рассогласования X и его производной X, который, пройдя через cxeiMy 7 (при условии, НТО нет запрещающего сигна0 ла с выхода модулятора; в противнсм случае про.х.ожяение сигнала с выхода сигнализатора задержится до окончан-ия импульса), замы(кает ключи 2 и 5. Сигнал рассоглас01вания X поступает на вход .модулятора, который начи5 нает выдавать серию импульсов, модулированных по ширине. Исполнительный механизм интегрирует поступающие на его вход и,мп -льсы и перемещает регулирующий орган объекта в сторому компенсации возмущения. Вследствие этого скорость роста рассогласования у.меньщается, и наконец, наступает момент.

жогда производная X становится равной нулю И затем сменяет знак. Это |Пр,ивОд;ит к тому, что сигнализатор 8 выдает сигнал о несовпадении анаков -рассогласоваиня X и его «роиз водной X, который размыкает ключи.

В .момент раз1мы1кания ключей 2 я 3 регулирующий орган объекта может быть зафиксирован в -одво.м из трех положений, соот1ветствующих:

а) полной компенсации возмущения (коэффициент усиления регулятора оптимален);

i6) перекомненсации возмущения (коэффициент усиления .регулятора выше оптимального);

в) недокомпенсацил возмущения (коэффйциент усиления регулятора .ниже Оптимального).

При полной компенсации возмущения сигнал рассогласования .после размыкания ключей уменьщается до нуля без дополнительных перемещений регулирующего органа.

В случае терекомпенсащии возмущения сигнал рассотласования после размьикания ключей уменьщается, и наступает 1мо.мент, когда сигнал .рассогласов.ания с.меняет знак, что влечет за со1бой замыкание клю.чей и доюолии тельное перемещение 1ретул.ирующего о:ргана в ст.оро.ну .ком1пенсации возмущения. Далее процессы повторяются, пока сигнал .рассогласования не уменьщится до зоны нечувствительности реГулятора.

В случае .недокомпенсации возмущения после ра;31мь1кания «лючей сигнал рассогласова:Ния X вследствие запаздывания и инерциониости в системе уменьщается. Поскольку коэффициент усиления в системе ниже оптиагальцото в системе должна возникнуть статическая ошибка.

Однако как только скорость уменьшения рассогласо.вания станет меньше предела, определяем.ого зоной нечувствительности сигнализатора S, сигнадизатор .выдает сигнал ня замыкание ключей 2 и 5, что пр.иводит к допол ни тельному перемещению регулирующегй

органа объекта пропорционально статической ошибке X в сторону компенсации рассогласования. Пр.и это1м ключи не могут разомкнуться до тех лор, пока на выходе модулятора существует импульс. За счет дополнительдого перемещения регулирующего органа рассогласование уменьщается до но-вого, но уже меньшего значения статической сшибки, после чепо вновь регулирующий орган объекта перемещается в сторону компенсации возмущения пропорционально новому значению статической ощибки и т. д. ДО полной компенсации возмущения.

Для .исключения прихода запрещающего сигнала .на вход схемы 7 .при наличии сигнала на ее выходе, последний соединен с запрещающим входом схемы 6.

Предмет изобретен я я

Импульсный регулятор, содержащий последовательно соединенные исполнительный механизм, первый ключ, щиротно-импульсный модулятор, второй ключ и сигнализатор совпадения знаков рассогласования и его произ

водной, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, регулятор содержит две схемы «НЕТ и схему получения модуля, вход которой соединен с выходом ш.иротно-импульсного модулятора, а выход - с первым входом пе|рвой схемы «НЕТ, второй вход которой соединен с выходом второй схемы «НЕТ и другими входа1ми ключей; выход первой схемы «НЕТ подключен к первОМу входу второй схемы «НЕТ, другим входом соединенной с выходом сигнализатора совпадения знаков рассогласования к его ггроизводнои.