Регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B13/00 

1 , ;, . ;

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть применено для управления инерционными: объектами с переменными динамическими параметрами.

Известен релейный регулятор, содержащий элемент сравнения, ко входу которого подключен выход блока обратной связи, выход элемента сравне.ния через усилитель соединен со в.ходами первого и второго триггеров, выходы которых подключены к первьвл входам ключей, первые выхода которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока обратной связи, а вторые выходы через .соответствующие первый и второй нагрузочные элементы соединены с источником питания к которому подключены вторые входы ключей IQ. .

Недостатком известных регуляторов является значительное перерегулирование регулируемой величины на выходе объекта, особенно в условиях нестабильности динамических параметров . объектов при больших возмущениях я, как следствие, ухудшение качества регулирования с потерей оптималь-. ности настройки регулятора.

Цель изобретения - повышение быстродействия регулятора и устранение

перерегулирования выходной величины объекта.

. Поставленная цель достигается тем, что устройстйо содержит сигнумреле, переключатель и цифроаналого- . вый преобразователь, последовательно

соединенные аналогр-цифровой преобразователь, элемент. И-ИЛИ и элемент, задержки и последовательно соединенные определитель максимального значения сигнала и элемент НЕ, выход

которого соединен через цифроаналоговый преобразователь со вторым входом .переключателя, а второй вход с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен со

входами усилителя, сигнум-реле и определителя максимального значения сигнала, выход элемента задержки соединен с третьим входом цифроаналогового преобразователя, второй и третйй выхода переключателе соединены со вторыми входами соответственно первого и второго триггеров, третьи выходы первого и второго ключей со- i единены соответственно со вторым и

третьим входами элемента И-ИЛИ. На чертежа представлена блок-схема регулятора. . Схема содержит элемент 1 сравнения, усилитель 2, первый и второй триггеры 3 и 4, первый и второй ключи 5 и 6, первый и второй нагрузочные элементы 7 и 8, блок 9 обратной связи, источник 10 питания, вторые входы 11 и 12 первого 3 и второго 4 триггеров, сигнум-реле 13, анапого иф-ровой преобразователь 14, определитель 15 максимального значения сигнала, переключатель 16, цифроаналоговый преобразователь 17, элемент 18 НЕ, элемент 19 задержки, элемент 20 И-ИЛИ. Устройство работает следующим образом. Вследствие возмущающего воздействия на выходе элемента 1 сравнения появляется, например, положительный сигнал рассогласования. По достижении уровня срабатывания трехпоэиционного релейного элемента на выходе Р1агулятора возникает сигнал Б (фаг за больше. В соответствии с полярностью сигнала рассогласования срабатывает сигнум-реле 13, ставящее контакты переключателя 16 в положение а, при котором на первом I и вто ром П вго выходах потечет ток в направлении., указанном стрелками. Одно временно аналого-цифровой преобразователь 14 непрерывно преобразовывает величину модуля сигнала рассогласова ния в импульсы, число которых пропор ционально величине модуля этого сигнала. Эти импульсы через элемент 18 . НЕ поступают далее в преобразователь 17, который преобразует их в постоян ный ток, протекающий по управляющим обмоткам через вторые входы 11 и 12 первого 3 и второго 4 триггеров в направлении, зависящем от положения переключателя. По достих ении сигналом .рассоглас вания максимального по модулю-значе ния, определить 15 максимгшьного зн чения сигнадла (на йыходе которого при этом вместо О появится 1) своим выходным сигналом с помощью элемента 18 НЕ прекращает доступ им пульсов в преобразователь 17, на вы ходе которого в этот момент и далее максимальное значение сигнала рассо гласования. При этом через управляю щие входы 11 и 12 триггеров 3 и 4 , пропорциональная ему сила тока в за прещакадей полярности для первого триггера и в разрешаняцей полярности для второго. Это создает эффект смещения зоны нечувствительности ре гулятора. Так как исполнительный ме ханизм перемещается в направлении уменьшения сигнала рассогласования, из-за смещенности зоны нечувствител ности отключение исполнительного механизма произойдет раньше, чем си нал рассогласования дрстигнет нулев о значения. Вследствие инерции сигал рассогласования продолжает меньшаться, но во входах 11 и 12 ток е меняет свою величину и зона неувствительности остается в новом оложении. Достигнув смещенного пороа срабатывания, исполнительный мехаизм переключается на движение в братном направлении (фаза меньше), следствие чего сигнал с выхода ключа с помощью элемента 20 И-ИЛИ открыает путь импульсам в элемент 19 заержки с временем задержки пропориональным величине модуля сигнала рассогласования, имевшегося в момент переключения. Коэффициент пропорциональности устройства регулируется и его выбирают дри настройке в соответствии с величиной модуля сигнала рассогласования расчетным путем в зависимости, например, от степени затухания переходного процесса в системе с фиксированной зоной нечувствительности. Спустя промежуток време ни, равный задержке элемента 19 (с момента переключения направления движения исполнительного механизма), сигнал с выхода последнего поступает на третий вход цифроаналогового преобразователя 17 и устанавливает его в исходное состояние. При этом управляющие входы триггеров обесточиваются и зона нечувствительности возвращается в исходное состояние. К этому моменту-сигнал рассогласования уменьшится и окажется в зоне нечувствительности. Таким образом, регулируемый параметр, не меняя своего знака, подходит к заданному значению без перерегулирования за минимальное время. Так как в течение переходного процесса, сигнал рассогласования сохраняST свой знак, контакты сигнум-реле остаются в том же положении. При возмущающем воздействии другого знака процессы протекают аналогично. Применение предлагаемого изобретеНИН позволяет уменьшить время регулирования и улучшить другие показатели качества регулирования. За счет применения данного регулятора стоимость АСР с оптимизацией переходного процесса ниже, а надежность выше, чем эти параметры у системы, выполненной на несерийной аппаратуре. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить экономический эффект. Изготовление промышленной партии регуляторов целесообразно на заводах, специализирующихся на Производстве средств автоматизации. Формула изобретения Регулятор, содержащий элемент сравнения, ко вхрду которого подключей выход блока обратной связи,выход