Многоканальный адаптивный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

Изобретение относится к многоканальным адаптивным системам с активной адаптацией и может быть использовано при автоматизации техноло 1гических процессов, требующих одновременного регулирования большого числа объектов, параметры которых . априорно неизвестны, изменяются неконтролируемым образом в широком диапазоне и (или) находящихся под воздействием интенсивных внешних возмущений (например, процессы литья алюминия, нефтехимические процессы и др.) . Из известных многоканальных регуляторов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многоканальный регулятор, содержащий блок обегающих устройств, соединенный с блоком задающих величи регулирующим устройством через блок измерений и преобразований с блоком датчиков, а через соответствующие накопители аналоговых величин с исполнительными устройствами, корректирующие устройства, выходы которых подключены к блоку задающих величин и блоку обеггиощих устройств, блок разделения по времени процессов изг мерения и регулирования, соединенный с блоком обегающих устройств и регулирующим устройством, а выходы корректирующих устройств подключены к соответствующим накопителям 1. Недостатком данного многоканального регулятора является мгшая точность при одновременном регулировании большого числа объектов/ динамические параметры которых изменяются в широком диапазоне и находящихся под воздействием интенсивных внешних возмущений. Цель изобретения - повышение точнести многоканального регулятора в переходном и установившемся режимах при изменении параметров объектов в широких пределах и наличии внешних возмущений, Поставленная цель достигается тем, что многоканальный адаптивный регулятор, содержащий блок задающих величин , исполнительные блоки, последовательно соединенные блок датчиков и функциональный преобразователь и последовательно соединенные регулятор и первый блок обегающих устройств, первый, второй и третий выходы которого через соответствующие последовательно соединенные первый накопитель

аналоговых величин и блок коррекции соединены с соответствующими входами первого блока обегающих устройств, четвертый выход которого соединен с первым входом регулятора, содержит первые сумматоры, вторые накопители аналоговых величин, последовательно соединенные блок управления, коммутатор и второй сумматор и пocJIeдoвaтeлно соединенные блок задания режимов, вычислитель, блок согласования и вто рой блок обегающих устройств, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами функционального преобразователя и входами коммутатора, а выходы через соответств тощие вторые накопители аналоговых величин с первыми входами первых сумматоров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первых накопителей аналоговых величин, а выходы - с входами соответствующих исполнительных блоков, второй выход блока управления соединен с пятым входом первого блока обегающих уст ройств, третий выход через последо вательно соединенные блок згщающих величин и второй сумматор - со вторы входом регулятора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого многоканального адаптивного регулятора.

Многоканальный адаптивный регулятор содержит блок 1 датчиков, соединенный с функциональным преобразователем 2, блок 3 задающих величин, исполнительные блоки 4, первый блок 5 обегающих устройств, соединенный с регулятором 6 и через группу первыз накопителей 7 аналоговых величин 7 - с блоками 8 коррекции, выходы которых подключены к первому блоку 5 обегающих устройств, второй бло 9 обегающих устройств соединен с выходом функционального преобразователя 2, а через блок 10 согласования, и вычислитель 11 с блоком 12. задания режимов и через группу вторых накопи телей 13 аналоговых величин с первыми входами первых сумматоров 14, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам группы первых накопителей 7 аналоговых величин, а выходы - к исполнительным блокам 4 и второму блоку 9 обегающих устройст 5ЛОК 15 управления подключен к ком.мутатору 16,блоку. 3 задающих величин и первому блоку ь обегающих устройст первый вход регулятора 6 через второй сумматор 17 подключен к коммутатору 16 и блоку 3 задающих величин, второй вход - к первому блоку 5 обегающих устройств, а выход функционального преобразователя 2 соединен с коммутатором 16.

. Многоканальный адаптивный регулятор работает следующим образом.

Сигналы с выхода блока 1 датчиков через функциональный преобразователь

2 поступают на коммутатор 16 и второй блок 9 обегающих устройств. Второй блок 9 обегающих устройств осуществляет распределение аналоговых сигналов между соответствующими входами блока 10 и выходами функциональ ного преобразователя 2, и первых сумматоров 14, а также между соответствующими выходами блока 10. и входс1ми группы вторых накопителей 13 аналоговых величин. Блок 10 выполняет операции цифроаналогового и аналого-цифрового преобразования и передачи информации 3 вычислитель 11, который в соответствии с принятым алгоритмом адаптации осуществляет обработку полученной информации и вычисление корректирующих сигналов. Блок 12 задани режимов задает режим работы вычислителя 11 (непрерывный, периодический, с прерыванием и т. д.). Корректирующие сигналы через блоки 10, 9 и 13 поступают на соответствующие входы первых сумматоров 14. Сигнал с выхода коммутатора 16 поступает на вход второго сумматора 17, где сравнивается с выходным сигналом блока 3 задающих величин. Сигнал рассогласования поступает на один из входов регулятора 6, на второй вход которого через первый блок 5 обегающих устройств поступает сигнал с выхода соответствующего блока 8 коррекции. Первый блок 5 обегающих устройств осществляет распределение выходного сигнала регулятора 6 между соответСТВУЮ1ЦИМИ входами группы накопителей 7 аналоговых величин.

Сигналы с выходов группы накопителей 7 аналоговых величин (управляющие воздействия) поступают на соответствующие входы блоков 8 коррекции и через первые сумматоры 14 - на входы исполнительных блоков 4. Блок 15 управления осуществляет разделение во времени процессов измерения и регулирования , и синхронизацию работы коммутатора 16, блока 3 задающих величин и первого блока 5 обегающих устройств. На входах суммируются управляющие воздействия с выходов группы первых накопителей 7 аналоговых величин и корректирующие воздействия с выходов группы вторых накопителей 13 аналоговых величин, которые компенсируют влияние изменения параметров объектов и внешних возмущений.

Создание многоканальных адаптивных регуляторов позволяет автоматизировать широкий ряд технологических процессов, автоматизация которых в настоящее время затруднена, что приводит к значительному повышению качества выходного продукта на этих процессах и снижению отходов производства.

Применение предлагаемых регуляторов для автоматизации объектов спец7 металлургии дает экономический эффект до 800 тыс. руб. в год. Формула изобретения Многоканальный адаптивный регулятор , содержащий блок задающих величин, исполнительные блоки,последовательно Соединенные блок датчиков и функциональный преобразователь и последовательно соединенные регулятор и первый блок обегаюдих устройств, первый, второй и третий выходы которого через соответствукяцие последовательно соединенные первый накопитель аналоговых величин и блок коррекции соединены с соответствующими входами первого блока Сбегающих устройств, четвертый выход которого соединен с первым входом регулятора, отлич. ающийс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит первые суммато1ид, вторые накопители аналоговых .величин, последовательно соединен ные блок управления, коммутатор и вто рой сумматор и последовательно соединенные блок задания режимов, вычислитель,: блок согласования и второй блок обегаквцих устройств, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами функционального преобразователя и входами коммутатора, а выходы через соответствутсяцие вторые накопители аналоговых величин - с первыми входами первых сумматоров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами первых накопителей анаголозых величин, а выходы - с входами соответствующих исполнительных блоков, второй выход блока управления соединен с пятым входом первого блока обегающих устройств, третий выход через последовательно соединенные блок задающих величин и второй сумматор - с зторым входом регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 354761, кл. G 05 В 11/14, 1974 (прототип).