Регулятор с переключаемыми параметрами Советский патент 1980 года по МПК G05B13/00 

(54) РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

Изобретение относится к области автоматиче кого управления химико-технологическими объ тами, а более конкретно - к конструированию транзисторных регуляторов с переключаемыми параметрами. Известен регулятор, обеспечивающий более высокое качество регулирования химнко-техиологических объектов путем автоматического переключения своих параметров настройки в зависимости от- соотношения знаков ошибки и скорости изменения о.шнбкн 1 . Недостаток известного регулятора - его малая точность. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор, содержащий последовательно соединенные усилитель, первый выпрямитель, суммируюший усилитель, ключ фазочувствительный усилитель и блок обратной связи, выход которого соединен со вт рым входом суммируюшего усилителя, второй выход усилителя соединен со вторым входом фазочувствительного усилителя, третий выход через последовательно соединенные второй выпрямитель и индикатор ошибки - со вторьш входом блока обратной связи, а четвертый выход - со входом третьего выпрямителя, третий вход блока обратной связи соединен с выходом триггера 2. Недостаток этого устройства в его малой точности работы. Цель изобретения - увеличение точности регулятора с переключаемыми параметрами. Указанная дель достигается тем, что регулятор содержит дифференциатор, прерыватель н последовательно соединенные дискриминатор и одновибратор, выход фазочувствительного усилителя соединен с входами прерывателя и дискриминатора, а выход третьего выпрямителя через дифферендаатор соединен с триггером, причем дифференциатор содержит переключатель знака, первый и второй коммутаторы, первую и вторую группы конденсаторов, первый и второй замыкаюшие контакты и потенш ометр, первый неподвижный вывод которого соединен с первым выходом третьего вьшрямителя, а через первый замыкающий контакт и непосредСТвенно - с первым коммутатором, выходы которого через первую и вторую группы конденсаторов соединены с соответствующими входа МИ втбрбго коммутатора, выход кбторбго соединен со входом триггера, переключатель знака соединен с подвижным и вторым неподвижным выводами потенциометра и через второй замыкающий контакт непосредственно - с первым коммутатором. На чертеже показана схема устройства регуля тора. Регулятор содержит усилитель 1, фазочувствительный усиЛитель 2, содержащий реле, третий первый и второй выпрямители 3,4,5, ключ 6, суммирующий усилитель 7, индикатор 8 ошибки блок 9 обратной связи, триггер 10, дифференциатор 11, прерыватель 12, дискриминатор 13 заднего фронта выходных импульсов регулятор одновибратор 14, делитель 15 напряжения сигнала модуля ощибки системы, переключатель 16 знака коэффиш1ента Кл (контактьг 16.1 и 16.2) с ручным управлением, первый коммутатор 17 с контактами 17.1-17.6 и второй коммутатор 18 с контактами 18.1-13.6, первую группу конденсаторов 19 (конденсаторы 19.1 - 19.3), вторую группу конденсаторов 20. (конден саторы 20.1-20.3), первый замыкающий контакт 21 и . второй замыкающий контакт 22, J|Et9 U модули сигнала ошибки на выходах выпрямителей соответственно 4,5 и сигналы на выходах соответственно блока 9 обратной связи, дифференциатора 11 и суммирующего усилителя 7. Работает регулятор следующим образом. При наличии ошибки сигнал о ней поступает через усилитель 1 переменного тока на фазочувствительный усилитель 2, где срабатывает реле в соответствии с фазой сигнала ошибки и сигнал постоянного тока .поступает на выход регулятора и в блок 9 обратной связи. С выхода блока 9 обратной связи сигнал UQC nociynaeT на суммирующий усилитель 7, на который также поступает сигнал модуля ошибки с первого выпрямителя 4. При Uj UQC суммирующий усилитель 7 выдает управляющее напряжение U на транзисторный ключ 6, находящийся в цепи питания усилителя 2. При этом питание усилителя ,2 прерывается и его реле опускает, наступает пауза до тех пор, пока сигнал UQC не уменьщается настолько, что Uy изменяет знак и достигает величины, необходимой для открывания ключа 6. После открытия ключа усилитель 2 снова срабатывает. Так формируется прерывистый режим ра ты регулятора. Так как на суммгфующем усилителе 7 проИСХОДИТ сравнение величины с U, на промежуточной ступени усиления ощибки, то их разность не достигает величины наЬыщения усилителя 1 в щироком диапазоне изменения ошибки, и характеристики регулятора линейны. Для устранения запаздывания в срабатывании регулятора при переходе ошибки через нуль введен индикатор 8 ошибки. На индикатор 8 ощибки поступает выпрямленньтй сигнал ошибки со второго выпрямителя 5. При уменьшении сигнала ошибки ниже порога срабатывания индикатора 8 ошибки последний шунтирует конденсаторы блока 9 обратной связи, которые разряжаются ускоренно, благодаря чему выходная величина уменьшается до нуля и суммирз юидий усилитель 7 Sbiдает сигнал ключ 6, открывая его. Регулятор приводится в положение готовности к срабатыванию при увеличении ощибки системы выше порога срабатывания. Операция сравнения знака ощибки и алгебраической суммы ошибки и скорости изменения ощибки производится на логическом блоке, включающем третий выпрямитель 3 сигнала ощибки, дискретный дифференциатор 11 и триггер 10 с релейньгм выходом. В зависимости от состояния переключателей 16.1и 16.2 напряжение модуля ощибки системы и(, в паузах поступает на конденсаторы первой группы 19.1, 19.2 и 19.3. Конденсаторы второй группы 20.1, 20/2 и 20 J по окончании предадущего срабатывания соединяются параллельно и заряжаются от выпрямителя 3 непосредственно либо с делителя 15 (в этом случае и. ) При срабатывании любого из вьгходных реле фазочувствительного усилителя 2 выходной сигнал поступает на прерыватель 12, который срабатывает и контакты 17.1, 17.2, 17.3, 18.1, 18.2и 18.3 отключают конденсаторы первой группы 19.1, 19.2 и 19.3 от источника напряжения и подключают последовательно с конденсаторами второй группы 20.1, 20.2 и 20.3 контактами 17.4, 17.5, 17.6, 18.4, 18.5 и 18.6 ко входу триггера 10. При этом на вход триггера поступает напряжение в первом состоянии переключателей 16.1 и 16.2 -N(U,,,(,,,Ct-T), во втором случае U4) f/()(-T) Выражения (1) ,и (2) могут быть преобразованы так (U,e,,Cij-u,e,,Ct),,g,(t-T; (3; (u, i(i)-3 и, ,(i-T;. u,,,(t-T;-ц,(1-т;(г) 5 74 Группируя подобные слагаемые, получим U N()U,g,j(tjtU,,jW-U,,j(i-Tj (5) ((- ; J|eij - ; u,,,-u,E,,(t-T) Состояние переключателей 16.1 и 16.2 уста навпивается вручную на все время зксплуатации регулятора в зависимости от знака коэффициента К по расчету оптимальных настроек регулятора. В зависимости от выполнения или невыпопнения неравенства (1) триггер переключает, цепи блока 3 обратной связи так, что параметры регулятора принимают значения в соответствии с режимами работы форсированио или умеренно. Выходной сигнал фазочувствительного усилителя 2 поступает на дискриминатор 13, который выдает на одновибратор 14 запускающий импульс по окончании выходного сигнала фазо чувствительного усилителя 2. Одновибратор 14 своими контактами подключает конденсаторы второй группы 20.1, 20.2, и 20.3 к делителю напряжения 15 или третьему выпрямителю 3 на интервал времени. Достаточный для заряда сигналов модуля ошибки системы и,.ц U,,j(t) . Следует отметить, что дифференциатор 11 сохраняет линейные характеристики в N раз з более широком диапазоне изменения сигнала Применение предлагаемого регулятора с переключаемыми параметрами позволяет повысить точность автоматического регулирования степе- 3 ни измельчения зерна на мукомольных вальцовых станках на 0,1%, что дает годовую экономию в размере 390 р. на один регулятор. На мельнице с производительностью 240 т/сут при использовании 34 регуляторов экономии состав- 4 ляет 13,26 тыс. р./г. Экономический потенциал для мукомольной промышленности РСФСР составляет 13260 тыс .р./г. Формула изобретения 1. Регулятор с переключаемыми параметрами, содержащий последовательно соединенные усилитель, первый выпрямитель, суммирующий усилитель, ключ, фазочувствительный усилитель и блок обратной связи, выход которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, второй выход усилителя соединен со вторым входом фазочувствительиого усилителя, третий выход через последовательно соединенные второй выпрямитель и индикатор ошибки - со вторым входом блока обратной связи, а четвертый выход - со входом третьего выпрямителя, третий вход блока обратной связи соединен с выходом триггера, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит дифференциатор, прерыватель и последовательно соединенные дискриминатор и одновибратор, выход фазочувствительного усилителя соединен с входами прерывателя и дискриминатора, а выход третьего выпрямителя через дифференциатор соединение триггером. 2. Регулятор по п. I, о t л и ч а ю ш и йс я тем, что дифференциатор содержит переключатель знака, первый и второй коммутаторы, первую и вторую группы конденсаторов, первый и второй замыкающие контакты и потенциометр, первый неподвижный вывод которого «соединен с первым выходом третьего вьтрямителя, а через первый замыкающий контакт и непосредственно - с первым коммутатором, выходы которого через первую и вторую группы конденсаторов соединены с соответствующими входами второго коммутатора, выход которого соединен со входом триггера переключатель знака соединен с подвижным и вторым неподвижным выводами потенциометра и через второй замыкающий контакт непосредственно - с первым коммутатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 235135, л. Q 05 В 13/00, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР N 429413, л. Q 05 В 11/14, 1974 (прототип).