Устройство для формирования сигнала переключения структуры систем автоматического регулирования Советский патент 1977 года по МПК G05B13/02 

первого лереключателя параметра дифференцирования и к первому входу второго переключателя параметра дифференцировапия. На фиг. 1 представлепа структурная схема предлагаемого устройства; па фиг. 2 - графики, иллЮ|СтрИруюЩие его работу. Устройство состоит из выпрямителя 1 сигнала ошибки, первого дифференциатора 2, первого сумматора 3, релейного усилителя 4, первого делителя 5 сигнала ошибки, второго дифференциатора 6, второго сумматора 7, второго делителя 8 сигнала ошибки и индикатора ошибки 9, переключателей постоянного параметра дифференцирования 10 и 11. На фиг. 2 по О.СИ абсцисс отложено время, а по. оси ординат: |8|-модуль сигнала ошибки (кривая 1), |е|-производная модуля сигнала ошибки (кривая 2), ( (при Сл 0)-функция переключения (кривая 3), и - выходная величина релейного усилителя (кривая 4), (7а - величина порога срабатывания релейного усилителя. В предложенном устройстве группа блоков, состояш,ая из выпрямителя 1 сигнала ошибки, дифференциатора 2 с переключаемым параметром дифференцирования, сумматора 3, релейного усилителя 4 (с выходной величиной U), делителя 5 сигнала ошибки, формирует функцию переключения структуры (i) в соответствии с алгоритмом д, гг:/Сл.И|+У ,, Кр Кг-, Г„ : Tn.f/ О при q, (7н. Кр Г„ Гп,/ 1,0 при 1(7„. где 7л,-постоянная времени дифференциатора 2; (7н, - порог срабатывания релейного усилителя. С помощью дифференциатора 6, делителя 8 и сумматора 7 формируется дополнительная функция переключения -72 ЛлЛ 5 I + Уг V,+ Y, T,,.I где Гла - постоянная времени дифференциатора 6. В соответствии с функцией переключения 2 структура дифференциатора 2 переключается так, что Тд со при q д„,, Гл, Г, при (,, где 7н2 -порог срабатывания переключателя 11 диференциатора 2; Ti - оптимальное значение постоянной времени дифференциатора. Индикатор ошибки 9 переключает структуру первого 2 и второго 6 дифференциаторов в соответствии с алгоритмом Гл, : 00Гл, 00, при I S I „ : q,,. Гл,- согласно (7,8) Гл, Tz при |s|,,, - г/„,, где (7н. -порог срабатывания .переключателя 10 дифференциатора 6. Такое переключение структуры дифференциаторов позволяет удовлетворить требованиям, предъявляемым к устройству, что иллюстрируется графиками величин е. показанными на фиг. 2, при нарастании ошибки системы постоянная времени дифференциатора 2 .бесконечна, поэтому , это Обеспечивает наивысшую возможную чувствительность блоков устройства и срабатывание в соответствии с (3), (4) осуществляется в момент времени t (TJ ;TI), при выполнении условий (6), (8), в момент времени л (определяемый величиной коэффициента К,л происходит переключение структуры дифференциатора 2 и Tn, Ti, величина Y изменяется подобно изменению |е| при идеальном дифференцировании, что позволяет осуществить переключение структуры системы в соответствии с (3), (5) с наивысшим эффектом. Нри /Сл,0 переход системы в состояние (3), (5) осуществляется раньше, чем у известного устройства (фиг. 2), в момент времени 4, при этом . Нри /Сл. момент переключения структуры согласно (3), (5) также осуществляется с меньшими фазовыми искажениями. Нри переходе ошибки через нуль в момент времени tu выполняется условие (9) и У-Q, что вызывает повышение чувствительности устройства к новому нарастанию ошибки. Использование изобретения позволит получить экономический эффект в размере 600- 700 руб. в год. Формула изобретения Устройство для формирования сигнала переключения структуры систем автоматического регулирования, содержащее выпрямитель сигнала ошибки, выход которого подключен к первому входу первого дифференциатора, связанного с первым переключателем параметра дифференцирования и к входу первого делителя сигнала ощибки, первый сумматор, к первому и второму входам которого подсоединены соответственно выходы первого ифференциатора и первого делителя сигнаа ошибки, релейный усилитель, вход которого подсоединен к выходу первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повыения надежности устройства, оно содержит ндикатор ошибки, второй дифференциатор, вязанный с вторым переключателем параметра дифференцирования, второй делитель игнала ошибки и второй сумматор, выход оторого подключен к первому входу первого ереключателя параметра дифференцироваия, входы второго делителя сигнала ошибки индикатора ошибки подключены к выходу

выпрямителя сигнала ошибки, первый и второй входы второго сумматора соединены соответственно с выходами второго дифференциатора и второго делителя сигнала ошибки, а выход индикатора ошибки подключен ко второму входу первого переключателя параметра дифференцирования и к первому входу второго переключателя параметра дифференцирования.

6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Известия высших учебных заведений, Нефть и газ, 1969, № 7, с. 77-81.

2.«Автоматика и телемеханика, 1973, № 10, с. 61-70.

3.Авторское свидетельство СССР № 260572, кл. С 12F, 09.08.68.