Система автоматического регулирования давления Советский патент 1980 года по МПК G05B11/32 

1

Изобретение относится к области автоматического регулирования давления, например, в экспериментальных газодинамических установках.

Известны системы автоматического регулирования давления, в которых для ускорения вывода системы на режим, а, следовательно, для уменьшения времени проведения эксперимента, используется предварительное (до эксперимента) открытие регулирующего органа.

Величина предварительного открытия зависит от ряда параметров газодинамического потока

(%А fc)

где F - площадь предварительного

открытия регулирующего органа (задвижки);

Pd - давление в питающей бгшлонной г,

РК - регулируемое давление в

рабочей камере;

FC - площадь критического речения на выходе камеры давления .

Известны устройства регулирования давления с предваритель ным открытием

регулирующего органа, отличаются друг от друга способом формирования сигнала о предварительномот; рытии. .

в основном авт. свид. 467324 описана САР давления, содержащая первый блок контроля, ;включающий датчик и Зсщатчик положения регулирующего органа, соединенные с его выходами и входами, датчик давления в рабочей

10 камере , второй блок контроля с датчиком, установленным в камеревысокого давления, программный блок, соединенный по выходу с входом задатчика положения регулирующего органа, блок

15 сравнения, блок управления регулирующим органом, по выходу соединенный с входом датчика положения регулиру- ющего органа. Система позволяет автоматически учитывать значения при20веденных вышепараметров при формировании сигнала о предварительном от крытии регулирующего органа.

Недостатком всех САР с предварительным открытием является незначи25тельное сокращение времени вывода система на режим при работе с быстродействующими задвижками.

Это объясняется тем, что сокращение времени вывода систе№1 на режим

30 §ДЭШ.д0 стй1ается за счет исклйчения влияния на него времени открытия регулирующего органа до величины Fj , но оно для быстродействующих задвижек мало по сравнению с постоянной времени объекта регулирования. . При исследовании обтеканий деталей, УЗЛОВ машин в условиях переменной плотности воздуха или газа возникает необходимость проведения экйпёримента по заранее заданной програм ме изменения давления. Так как предварительное открытие регулирующего органа осуществляется до начала проведения эксперимента, то невозможно бытро вывести систему на режимв ходе эксперимента при изменении величины Р,4 по заранее заданной программе. Это сужает функциональные возможности системы. Целью изобретения является повышение быстродействия системы и расширение ее функциональных возможностей. Эта цель достигается тем, что в предложенной САР установлены последовательно включенные блок вычисления момента реверса и блок управления реверсом, выход которого соединен с тре тьим входом блока сравнения. Выходы датчика и задатчика положения регулирующего органа первого блока контрол соединены с входами блока вычисления момента реверса. Схема САР изображена на чертеже. Система состоит из 0лока контроля 1,блока КОНТРОЛЯ; 2 и рабочей камеры 3 с критическим сечением 4 на выходе Задатчик 5 величины регулируемого дав ления в рабочей камере 3 и датчик давления 6 в камере высокого давлени 7, являющейся аккумулятором газа, под ключены к усилителю 8 блока контроля 2.Выход блока контроля 2 соединен со входом программного блока 9, кото рый йёханичёски соединен с задатчиком 10 положения регулирующего органа 11 Датчик положения 12 регулирующего органа соединен с исполнительньлм двига САР давления 16, Выход от зада чика 10 и датчика 12,входящих в блок контроля, соединены со входс1ми олока вычисления момента реверса 13 соотве ственно. Блок управления реверсом 14 по входу соединен с блоком 13, а по выходу с входом блока сравнения 15, соединенным с исполнительным двигате лем САР 16. Второй вход блока сравне ния 15 соединен с выходом измеритель ного моста САР, образованного датчиком давления 17 в рабочей камере 3 и задатчиком величины давления 18. Задатчики 5 и 8 конструктивно рас положены на одной оси. Предлагаемая САР работает следующим образом. В .исходном состоянии (до начала работы) регулирующий орган 11 закоыт. С помощью задатчиков 5, 18 на пульте управления устанавливают величину регулируемого давления Р. . Датчик давления 6 камеры 7 находится постоянно под давлением Pj . Включается электропитание САР. Сигнал на выходе устройства управления реверсом 14, имеющим релейную характеристику, через блок сравнения 15, постуг ает на вход исполнительного двигателя 16, который открывает регулирующий орган с максимально возможной скоростью на величину площади открытия регулирующего органа F большую, чем F,j, при этом достигается ускоренный вывод системы на режим. С началом открытия регулирующего органа давление в объекте регулирования начинает возрастать. Одновременно с включением электропитания электрический сигнал с блока 2, образованного датчиком давления 6, задатчиком 5 и решающим усилителем 8, пропорциональный отношению Р (Р, подается на вход программного блока 9, в котором заложена одна из программ предварительного открытия регулирующего органа F . f ( р) Для одного из значений выходного сечения 4 камеры давления 3, т. е. FP const. Программный блок, выходом связанный механически с задатчиком 10, устанавливает его в такое положение, при котором сигнал на выходе задатчика пропорционален величине F предварительного открытия регулирующего органа F . На выходе датчика положения 12 сигнал пропорционален положению регулирующего органа. Исходя из величин сигналов с датчика и задатчика положения, блок вычисления момента реверса 13, определяет момент реверса tp регулирующего органа, пpeoбpaзye iый устройством управления реверсом 14 в сигнал, по которому исполнительный двигатель 16 САР закрывает регулирующий орган с максимально возможной скоростью. Вычислительный момент реверса такой, что уменьшающаяся после реверса площадь открытия регулирующего органа достигает величины одновревременно с достижением, возрастающим в объекте регулирования давлением заданного значения Рц,. Максимальная величина скорости движения регулирующего органа обеспе 1ивается величиной сигнала -с устройства управления реверсом. Следующим этапом является стабилизация заданного в камере 3 давления. Это обеспечивается отключением от блока сравнения 15 устройства управления реверсом и подключением к блоку сравнения 15 мостовой схемы, состоящей из датчика давления 17 в

рабочей камере и эадатчика давления 18, сигнал с которых подается с помощью блока сравнения 15 на вход САР давления 16, которая обеспечивает стабилизацию заданного давления.

Таким образом, предлагаемая САР по сравнению с известными позволяет сократить время проведения эксперимента, а следовательно, энергопотребление и дает возможность осуществлять ускоренный вывод системы на режим при изменении задания в ходе эксперимента 3,

Формула изобретения Система автоматического регулирювания давления по авт. свид. 467324 отличающаяся тем, что, с целью повыиениябыстродействия систеNfci, в ней установлены последовательно включенные блок.вычисления момента реверса и блок управления реверсом, выход которого соединен с третьим входом блока сравнения, причем выходцу датчика и задатчика положения регулирующего органа первого блока контроля соединены с входами блока вычисления момента реверса.