Релейный регулятор Советский патент 1979 года по МПК G05B11/14 

(54) РЕЛЕЙНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, при термообработке в оборудовании для изготовлениякомпозиционных материалов. Известен релейный регулятор, построенный на основе использования инвариантных свойств релейной системы, работающей в колебательном режиме 1. Недостаток известного регулятора - низкая точность работы. Наиболее близким техническим решением к изобретению является релейный регулятор, содержащий последовательно соединенные генератор, фазометр, функциональный преобразователь, riepBoe реле, первый сумматор и исполнительное устройство, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого через последовательно соединенные датчик и блок сравнения соединен с выходом задатчика, выход генератора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход фазометра соединен со вторым входом первого реле и че- ,. рез интегратор-СО вторьтм входом первого сумматора, а второй вХбд функционального преобразователя соединен с выходом первого задатчика уровня ограничения 2. Недостатком известного регулятора является невысокая точность регулирования при одновременном изменении коэффициента передачи и постоянной времени объекта, описываемого линейным звеном первого порядка. Цель изобретения заключается в повышении точности регулирования. Эта цель достигается тем, что предложенный регулятор содержит фильтр и последовательно соединенные второй задатчик уровня ограничения и второе реле, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора,- а второй вход - с выходом блока сравнения, выход второго сумматора через фильтр соединен со вторым входом первого реле. На чертеже приведена структурная схема регулятора, где обозначены объект регулирования 1, исполнительное устройство 2, первый сумматор (например, реле) 3, первое реле 4, функциональный преобразователь (например, в виде системы релейных элементов) 5, первый задатчик уровня ограничения 6, интегратор 7, фазометр 8, фильтр .(например, на операционном усилителе) 9, второй сумматор (например, реле) 10, генератор II, второй задатчик уровня ограничения 12, второе реле 13, блок сравнения 14, датчик (например, емкостной) 15 и задатчик 16.

Регулирующее воздействие на объект 1 осуществляет исполнительное устройство 2 в соответствии с сигналами, поступающими на его вход через сумматор 3 с контактов и обмотки реле 4.

Сигналы на контакты реле 4 поступают с преобразов ателя 5. Сигнал на обмотку реле 4 поступает через фильтр низких частот 9 с блока сравнения 14, в котором он формируется в виде соотнощения или разности сигналов с датчика 15 и задатчика 16.

Колебания с генератора 11 линеаризуют релейные характеристики элементов 4 и 13.

За счет введения колебаний с генератора II на вход су.мматора 10 обеспечиваются условия неизменности общего коэффициента передачи регулятора в разомкнутом состоянии.

Сигнал с фазометра 8 поступает на преобразователь 5,.построенный на основе реализации расчетного алгоритма корректировйния уровня ограничения с задатчика 6 при неизменном сигнале с фазометра 8. Этот алгоритм может быть технически реализован в виде систем релейных элементов, управляемых по их обмоткам сигналов с фазометра 8. Сигнал с фазометра 8 пропорционален изменению фазы колебаний в регуляторе и зависит только от постоянной вре.мени объекта I.

Поскольку числитель передаточной функции цепи, содержащей параллельно соединенные реле 4 и интегратор 7, аналогичен знаменателю передаточной функции объекта I, то обеспечивается инвариантность регулятора по постоянной .йремени объекта -первого порядка.

Блок сравнения 14 содержит последовательно соединенные элемент сравнения сигналов с датчика 15 и с задатчика 16 и

фильтр узкополосный на частоте вынужденных колебаний. Этот фильтр обеспечивает требуемую амплитуду колебаний на обмотке реле 13. Влияние этого фильтра на ди.намические свойства . регулятора может быть учтено при проектировании исполнительного устройства 2.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает инвариантность регулятора к изменению одновременно коэффициента передачи и постоянной времени объекта первого порядка, а следовательно, позволяет повысить точность регулирования. При этом улучшаются технические показатели формируемого материала и изделий из него, что может дать значительный

экономический эффект.

Формула изобретения

0 Релейный регулятор, содержащий последовательно соединенные генератор, фазометр, функциональный преобразователь, первое реле, первь й сумматор и исполнительное устройство, выход которого соединен со входом объекта регулирования, выход которого через носледовательно соединенные датчик и блок сравнения соединен с выходом задатчика, выход генератора соединен с первым входом второго сумматора, второй вход фазометра соединен со вторым входом

0 первого реле и через .интегратор - со вторым входом первого сумматора, а второй вход функционального преобразователя соединен с выходом первого задатчика уровня ограничения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы регулятора, он содержит фильтр и последовательно соединенные второй задатчик уровня ограничения и второе реле, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, а второй вход - с выходом блока сравнения, выход второго сумматора через фильтр соединен со вторым входомпервого реле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 451054, кл. G 05 В 11/16, 1975.