Релейный регулятор Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 G05B11/14 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, в оборудовании для термообработки формируемого композиционного материала. Известен релейный регулятор, пост роенный на основе использования инва риантных свойств релейной системы, работающей в колебательном режиме 1 . Недостаток регулятора - низкая точность.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является релейный регулятор, содержащий последовательно соединенные датчик уровня ограничения, сумматор, реле и исполнительное устройство, своим выходом соединенное через объект регулирования со входом датчика обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, второй вход которого присоединен к выходу задатчика, а выход ко входу фильтра, и генератор колеба ний, своим выходом присоединенный ко второму входу сумматора и, через фазометр, второй вход которого соединен с выходом фильтра с перестраиваемыми параметрами,- к первому входу Фильтра с перестраиваел«ми параметрами 2. Недостатком известного регулятора является низкая точность регулирования при действии на него помех с частотой, близкой частоте его колебаний. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Эта цель достигается тем, что регулятор содержит последовательно соединенные фазовращатель, один вход которого присоединен к выходу генератора колебаний, а второй вход - к выходу фазометра, и второй элемент сравнения, второй вход которого присоединен к выходу фильтра, а выход ко второму входу фильтра с перестраивае1«Е ми параметрами. На чертеже приведена блок-схема предлагаемого регулятора. Релейный регулятор содержит объект 1 регулирования, исполнительное устройство 2,реле 3,сумматор 4,датчик 51 уровня ограничения, фильтр 6 с перестраиваег ыми параметрами (например, на операционных усилителях), Фазометр 7, генератор 8 колебаний, второй элемент 9 сравнения (например, трансформатор) , фазовращатель 10, фильтр

11 (например, на операционном усилителе) , первый элемент 12 сравнения, датчик 13 обратной связи и задатчик 14.

Регулирующее воздействие на объект

1осуществляет исполнительное устройство 2 в соответствии с сигналами,

поступающими на его вход с сигнально.го и управляющего входов реле 3.

На сигнальный вход (например, контакты) реле 3 поступает сигнгш с датчика 5 уровкя ограничения.

На управляющий вход (например, обмотку) реле 3 подается сигнал с первого элемента 12 сравнения. Этот сигнгш предварительно преобразуется фильтром 11, вторым элементом 9 сравнения и фильтром б с перестраиваемыми параметрами. Колебания с генератора 8 линеаризуют.характеристику реле 3.

Фильтр 11 используется для обеспечения требуемой амплитуды колебаний по управляющему входу реле 3. Он выполняется, например, как узкополосный на частоте колебаний регулятора. Влияние фильтра 11 на динамические свойства регулятора может быть учтено при. проектировании исполнительного устройства 2.

За счет введения колебаний с генератора 8 через сумматор 4 и реле 3 на вход исполнительного устройства

2обеспечиваются условия неизменности общего коэффициента передачи регулятора в разомкнутом состоянии.

Сигнал с фазометра 7 зависит от разности Фаз колебаний в регуляторе и с генератора 8 колебаний. Он будет функцией любого параметра (или параметров) объекта 1, кроме его коэффициента передачи. Сигналом с Фазометра 7 корректируется фильтр 6 с перестраиваемыми параметрами. Этим устраняется влияние на динамические свойства регулятора вариаций параметров, от которых зависит сигнал .с фазометра 7.

Подавление помехи с частотой, близкой частоте колебаний в регуляторе, осуществляется за счет различия В фазе колебаний регулятора и помехи. При этом, на второй элемент 9 сравнения через фазовращатель 10 подаются колебания с генератора 8. Фаза колебаний с фазовращателя 10 находится в определенном соотношении с Фазой колебаний в регуляторе (например, в фазе с ними), Вторым элементом 9 сравнения колебания регулятора пропускаются , а колебания помехи (с помощью, например, фильтра 6) подавляются;

Предварительная установка Ъазы колебаний с Фазовращателя 10 может производится до функционирования регулятора в реальных условиях.

Таким образом, в предлагаемом техническом решении.обеспечиваются условия инвариантности регулятора к изменению двух параметров линейного объекта и, кроме того, снижается влияние на работу регулятора помех с частотой, близкой частоте колебаний в регуляторе. Этим самым повышается точность регулятора, производительность оборудования и качество материала, что, в конечном счете, может дать значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Релейный регулятор, например для термообработки материала, содержащий последовательно соединенный датчик уровня ограничения, сумматор, реле и исполнительное устройство, своим выходом соединенное через объект регулирования со входом датчика обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, второй вход которого присоединен к выходу задатчика, а выход ко входу -фильтра, и генератор колебаний, своим выходом присоединенный ко второму входу сумматора и, через фазометр, второй вход которого соединен с выходом фильтра с перестраиваемыми параметрами, к первому входу фильтра с перестраиваемыми параметрами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены последовательно соединенные фазовращатель, один вход которого присоединен к выходу генератора колебаний, а второй вход - к выходу фазометра, и второй элемент сравнения, второй вход которого присоединен к выходу фильтра, а выход - ко второму входу фильтра с перестраиваенлдмн параметрами.

Источники информации, принятые во.внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 391533, кл. G 05 В 11/16, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 451054, кл. G 05 В 11/16, 1973 (прототип),