Релейное управляющее устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B11/16 

Изобретение относится к автома тическому управлению и регулированию систем с переменными/пара- , метрами и может быть использовано в релейных системах управления с медленно протекающими процессами и инерционными объектами в условиях воздействия на них имеющихся возмущений , Известны управляющие устройства, содержащие трехпозиционное реле и использующиеся в случае изменения параметров объекта регулирования 1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является релейное управляющее устройство, содержащее первое реле, первый усилитель и последовательно соединенные фильтр, второй усилитель, коммутатор, интегратор, второе реле и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а второй вход со входами первого и второго усилителей, выход первого усилителя соединен со рым входом коммутатора, первый вход первого реле соединен с первым входом второго реле, второй вход со вторым входом второго реле-и входом фильтра. Устройство позволяет автоматически регулировать величину зоны нечувствительности, так . чтобы система находилась на границе перехода от однополярного режима работы релейного элемента к двухполярному, не допуская при этом двухполярного режима в основном контуре управления. Этот режим работы i -позволяет существенно повысить точность релейной системы автоматического регулирования 2. Однако данное устройство не дает возможность получить наибольшую точность системы, так как оно не обеспечивает регулирования уровня ограничения релейного элемента. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик релейного устройства для увеличения точности систекы автоматического регулирования. Указанная цель достигается тем, что релейное управляющееустройство дополнительно содержит измеритель паузы, устройство сравнения и регулятор уровня ограничения реле, причем вход измерителя паузы ( соединен с выходом,первого реле, а выход - с первым входом регулятора

уровня ограничения реле, выход кот рого соединен с третьим входом первого реле, выход и вход блока сравнения соединены с первым и вторым входами регулятора уровня.ограничения реле соответственно.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Релейное управляющее устройство состоит из первого реле 1 с зоной нечувствительности, фильтра 2, усилителей 3 и 4, коммутатора 5, интегратора б, логического блока 7, второго реле 8 с зоной нечувствительности, измерителя 9 паузы,

устройства 10 сравнения и регуляхора 11 уровня ограничения реле.

Релейное управляющее устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, состояпщй из медленно меняющейся и быстро меняющейся составляющих одновременно подается на фильтр 2 и на оба реле с зоной нечувствительности 1 и 8, Сигнал с выхода первого реле 1 с зоной нечувствительности идет в основной контур управления,все остальные элементы и связи устройств служат для обеспечения автоматической настройки требуе «юй зоны нечувствительности.

Логический блок 7 анализирует на знак произведение; двух сигналов подаваемлх на его вход, и в зависимости от знака этого произведени переводит коммутатор 5 в то или иное положение. В случае, если произведение положительно, коммутатор 5 включается так, что зона нечувствительности реле уменьшается, при отрицательном знаке - увеличивается.

Изменение зоны нечувствительности осуществляется сигналом с выхода интегратора 6, на вход которого подается медленно меняющаяся составляющая входного сигнала через один из усилителей 3 или 4 в зависимости от состояния коммутатора 5. Причем по абсолютной величине коэффициент передачи усилителя, обеспечивающего увеличение зоны нечувствительности, больше, чем усилителя, обеспечивающего ее уменьшение, а по знаку эти коэффициенты противоположны. Изменение зоны нечувствительности происходит в обоих реле 1 и 8, но ее величина у второго реле 8 несколько меньше, чем у первого 1-. Это необходимо дл того, чтобы не допустить двухполярного режима в основном контуре управления.

Измеритель паузы 9 реагирует на сигнал, поступающий с выхода первого реле 1 и измеряет величину паузы в импульсном сигнале первого реле 1 и измеряет величину паузы в импульсном сигнале на выходе реле 1,

которая соответствует величине уровня ограничения данного реле. Сигнал с выхода измерителя 9 паузы подается на регулятор 11 уровня ограничения реле, который изменяет величину данного уровня в соответствии со следующим алгоритмом

С Cg-Kut s-ignl ut-iio)

Здесь CQ, С - начальное и текущее знaчeнияJ уровня охтэаничения реле}

k. - . коэффициент пропорциональности ; ut - текущее время паузы;

utp- расчетное значени паузы, обеспечивающее нормальную работу системы.

Величина it выбирается исходя из инерционности объекта регулирования, скорости изменения внешнего возмущающего воздействия, скорости изменения параметров объекта регулирования и внешнего возмущения u.t,p должно быть увеличено, а при убывании данных факторов д.1;о должно быть уменьшено.

Сравнивающее устройство 10 анализирует знак разности (ut - tg) и выдает сигнал на выход регулятора 11 уровня ограничения реле, который в зависимости от знака этой разности уменьшает или увеличивает величину уровня ограничения реле.

Автоматическое регулирование величины длительности паузы, близкой к значению Atg позволяет уменьшить как величину медленно меняющейся составляющей, так и амплитуду высокочастотной составляющей.

Таким образом, устройство позволяет автоматически регулировать зону нечувствительности и уровень ограничения релейного элемента, что дает возможность обеспечить в системе максимальную точность по медленно меняющейся и .высокочастотной составляющих периодического процесса в системе.

Формула изобретения

Релейное управляющее устройство содержащее первое реле, первый усилитель и последовательно соединенные фильтр, второй усилитель, коммутатор, интегратор, второе реле и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, а второй вход.со входами первого и второго усилителя, выход первого усилителя соединен со вторым входом коммутатора, первый вход первого реле соединен с первым входом второго реле, я

второй вход - со вторым входом второго реле и входом фильтра, отличающееся .тем, что, с целью улучшения динамических характеристик устройства, оно соцержит измеритель паузы, блок сравнения « регулятор уровня ограничения реле, причем вход измерителя паузы соединен с выходом первого реле, а выход - с первым входом регулятора уровня ограничения реле, выход которого соединен с третьим

входом третьего реле, вход и выход блока сравнения соединен с первым и вторым входами регулятора уровня ограничения реле соответственно.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 391532, кл. G 05 В И/16, 05i07.71.

2,Авторское свидетельство СССР 622045, кл. G 05 В 11/13, 2604.77 (прототип).