Устройство для контроля настройки систем регулирования Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

Интеграторы б и 7 и инвепторы 8 и 9 предназначены дня скользящего усреднения вариации параметра во времени.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал У, равный значению контролируемого параметра, поступает с первичного измерительного преобразователя контролируемого параметра на вход блока 2. Сигнал Y на входе блока 2,- представляющий собой усредненное значение п юиэводной контролируемого параметра, поступает на вход 3, на -выходе которого сигнал т.е. абсолютное значение производной контролируемого Параметр

На вход интегратора 6 поступает ,сигнал представляющий собой функцию ,X(t) /Yy . Кроме того, на вход интегратора б с его выхода через инвертор 8 поступает сигнал - а J , и с вьаходаинтегратора 7 через инвертор 9 поступает сигнал - а J. Таким образом, на вход интегратора б поступает сигнал, предстйвляющий собой функцию:

J -а, J - а рJ + k X (t) , где J - интегральный критерий качества регулирования системы;

j- производная интегрального коитерия качества -а,,-а, - коэффициенты усиления

инверторов 8 и 9; k - коэффициент усиления апериодического звена второго порядка, состоящего из блоков 8 и 9.

На выходе интегратора 6 имеется сигнал, соответствующий / на выходе интегратора 7 - сигнал, представляющий собой интегральный критерий качества настройки системы регулирования:

О-J (t)|(t-T)|dT,

:где д(яС) - весоваяфункция апериодического усредняющего звена второго порядка; У (i-t) - контролируемый параметр. Критерий J характеризует динамичесЬое качество функционирования сиотемы в рассматриваемый момент и ;)ависит только от пара,метров настройки регулятора. Это объясняется тем, что пои помощи критерия оценивается вариация контролируемого параметра var t)/ dt, а при помони весовой функции g (f) осуществляется скользящее усреднение ваоиации во времени. Настройка осуществляется путем минимизацииКритерия, причем критерий минимизируется последовательной настройкой

из параметроврегулятора, что обеспе чивает высокое качество настройки. Значение интегрального критерия качества выводится на показывающий индикатор 5, значение производной 5 J - на индикатор 4.

Предположим, что в результате внешних возмущений колебания контролируемого параметра у увеличились. Результатом увеличения динамических

Q колебаний системы будет увеличение значения интегрального критерия J качества, выведенного на показывающий индикатор 5. Увеличение критерия качества является сигналом к перестройке параметров регулятора. Параметры регулятора настраиваются последовательно и настройка каждого из них производится идентично.

Параметр изменяют таким образом, чтобы минимизировать критерий а.При

0 этом об уменьшении критерия судят по отрицательным показаниям-индикатора 4 имеющего О в середине щкалы. Как только показания индикатора 4 станут положительными (что свидетельствует

5 о перерегулировании) настройку параметра прекращают, так как данный параметр обеспечил максимальную минимизацию критерия качества и значение его - оптимальное.

0 Использование устройства позволяет .получить повышенное быстродействие и точность работы устройства за счет отсутствия нелинейных элементов и повышенной, по сравнению с известныг ми решениями, информативности крите:рия контроля.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля настройки Систем регулирования, содержащее последовательносоединенные функциональный преобразователь, первый интегратор и первый индикатор, а также второй индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности работы устройства, оно содержит первый и второй инверторы и второй интегратор,

выход которого соединен с входом вторбго -индикатора и через первый инвертор со вторым входом первого интегратора, третий вход которого через второй инвертор подключен к выходу

первого интегратора и входу второго индикатора,

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что функциональный преобразователь содержит последовательно соединенные блок дифференцирования и блок вычисления абсолютного значения.параметра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 463949, кл. G 05 В 23/02, 1976.

2. Автоматизация химических производств. Автоконтроль микроклимата при производстве химических волокон , Под ред. А.М.Литвинова и др. Киев, Институт автоматики, 1972, с,70 (прототип).

ь

-а,

У

3

1УЧ