АДАПТИВНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПРОПОРЦИОНАЛЬНС ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОРп<?п**;,.«, Советский патент 1974 года по МПК G05B13/02 

Регулятор может быть использован при управлении промышленными объектами с переменными параметрами и запаздыванием, например, в теплоэнергетике.

Известны импульсные пропорционально-интегральные регуляторы, содержащие последовательно соединенные источник сигнала рассогласования, широтно-импульсный модулятор, ключ и исполнительный механизм, в которых предусматривается возможность дискретного управления коэффициентом усиления (коэффициентом усиления модулятора), например, посредством блока динамической подстройки, а также возможность размыка-ния ключа путем подачи управляющего сигнала от внешнего источника. Такие регуляторы требуют использования специальных датчиков для измерения параметров объекта (например, нагрузки), а также вмешательства человека-оператора для изменения (отключения) связи между модулятором и исполнительным механизмом, что отрицательно сказывается на точности работы регулятора.

В целях повышения точности работы в предлагаемом регуляторе выход модулятора подключен к входам сигнализаторов, выход первого сигнализатора соединен с управляющим входом ключа, выход второго сигнализатора - с первым входом блока управления коэффициентом усиления регулятора, к второму входу которого подсоединены выходы третьего и четвертого сигнализаторов. Это позволяет автоматически скачком уменьшать коэффициент усиления регулятора при возникновении перерегулирования и скачком увеличивать его при затяжке переходного процесса, что обеспечивает в системе протекание переходного процесса на грани колебательности при изменении параметров объекта.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 показан фазовый портрет системы регулирования.

Регулятор содержит источник 1 сигнала рассогласования, широтно-импульсный модулятор 2, ключ 3, сервомеханизм 4, блок 5 управления коэффициентом усиления регулятора и сигнализаторы 6-9.

При воздействии на вход регулятора скачкообразного возмущения на выходе источника

1 появляется и нарастает сигнал рассогласования X между заданием z и выходным сигналом ф, на выходе модулятора возникают импульсы, совпадающие по знаку с рассогласованием. Поэтому на выходе сигнализатора

6 появляется релейный сигнал, замыкающий ключ 3; импульсы проходят на исполнительный механизм и регулирующий орган начинает перемещаться в направлении компенсации возмущения. Если начальный коэффициент усиления регулятора достаточно мал, то

в течение всего переходного процесса знак импульсов на выходе модулятора не изменяется и исполнительный механизм перемещается только в одну сторону, а изображающая точка приходит в окрестность начала координат, не пересекая на фазовой плоскости (см. фиг. 2) полосы щириной 26 вокруг линии S , где 26 - зона нечувствительности модулятора, Т - соотношение между коэффициентами воздействия по пропорциональной части и интегральной части в законе регулирования. Поэтому на выходе сигнализатора 8 появляется импульс, который проходит на вход блока 5, в результате чего коэффициент усиления регулятора скачкообразно увеличивается.

Такое увеличение коэффициента усиления регулятора происходит при каждом скачкообразном возмущении до тех пор, пока изображающая точка не начнет пересекать полосу щириной 26. В этот момент знак сигнала на выходе модулятора изменяется, и на выходе релейного сигнализатора 6 появляется сигнал, размыкающий ключ 3. Вследствие этого импульсы с выхода модулятора перестают поступать на исполнительный механизм и регулирующий орган фиксируется. Поэтому по истечении времени запаздывания т в объекте движение объекта становится свободным, и если коэффициент усиления модулятора имеет некоторое оптимальное значение Кот, то зафиксированное положение регулирующего органа соответствует полной компенсации возмущающего воздействиея, в результате чего изображающая точка приходит в окрестность начала координат без дополнительных перемещений регулирующего органа.

Если коэффициент усиления модулятора меньще оптимального, то изображающая точка вновь пересекает полосу щириной 26 вокруг линии 5 0 и знак сигнала на выходе модулятора изменяется с отрицательного на положительный (при положительном х). Поэтому на выходе сигнализатора 9 появляется импульс, который, воздействуя на блок 5, скачкообразно увеличивает коэффициент усиления модулятора.

Если этот коэффициент больще оптимального, то в системе возникает перерегулирование и изменяется знак рассогласования, в результате чего на выходе сигнализатора 7 появляется импульс, уменьщающий коэффициент усиления модулятора. Таким образом, при любом отклонении коэффициента усиления модулятора от оптимального производится его коррекция в направлении, противоположном отклонению.

Предмет изобретения

Адаптивный импульсный пропорциональноинтегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные источник сигнала рассогласова 1ия, щиротно-импульсный модулятор, ключ и исполнительный механизм, блок управления коэффициентом усиления регулятора, соединенный с щиротно-импульсиым модулятором, и сигнализаторы, один из двух входов которых соединен с выходом источника сигнала рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности его работы, другой вход каждого сигнализатора подключен к выходу щиротно-импульсного модулятора, выход первого сигпализатора соединен с управляющим входом ключа, выход второго сигнализатора-с входом блока управления коэффициентом усиления регулятора, к второ.му входу которого подсоединены выходы третьего и четвертого

сигнализаторов.

fuг.2