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

I

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано, например, в оборудовании для термообработк-и формируемого композиционного материала.

Известен релейный регулятор, построенный на основе использования инвариантных свойств релейной систе№J, работающей в колебательном режиме 1) .

Недостаток регулятора-низкая точность.

Наиболее близким техническим решением является релейный регулятор, содержащий последовательно соединенные датчик уровня ограничения, реле, прямой Фильтр и исполнительное устройство, своим выходом присоединенное через объект регулирования ко входу, датчика обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, второй вход которого присоединен к выходу задатчика, а выход - ко входу обратного фильтра, и частотомер, вход которого соединен со вторым входом реле, с выходом фильтра С перестраиваемыми параметрами и с первым входом фазометра, а выход частотомера присоединен ко вторым входам прямого и обратного фильтров, а также к первому входу фильтра с перестраиваемыми параметрами 2 .

Недостаток регулятора - низкая точность регулирования при действии на него помех с частотой, близкой частоте автоколебаний.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

0

Эта цель- достигается тем, что ре-, гулятор содержит последЪвательно соединенные генератор колебаний управляемой частоты, фазовращатель и второй элемент сравнения, второй вход ко5торого .соединен с выходом обратного фильтра, а выход - со вторым входом фильтра с перестраиваемыми параметрами, вход генератора управляемой частоты соединен с выходом частотомера,

0 а выход присоединен ко второму входу фазометра, выход которого соединен со вторым входом фазовращателя.

На чертеже приведена блок-схема регулятора.

5

; Релейный регулятор содержит объект 1 регулирования , исполнительное устройство 2, прямой фильтр 3, реле 4, датчик 5 уровня ограничения, частотомер 6, фильтр 7 с перестраиваемыми параметрами (например, на операцион0

ных ycилитeляJ, фазометр 8, генератор 9 управляемой частоты, фазовращатель 10, второй элемент 11 сравнения (например, трансформатор или пороговые ограничители), обратный фильтр 12 (напри мер, на операционном усилителе)элемент 13 сравнения, дат.чик 14 обратной связи и задатчик 15. Регулирующее воздействие на объек

Iосуществляет исполнительное устройство 2 в соответствии с сигналами поступающими на его вход с сигнально го и управляющего входов реле 4,

На управляющий вход (например, обмотку) реле 4 подается сигнал с первго элемента 13 сравнения после преобразова{шя обратным фильтром 12, вторым элементом 11 сравнения и фильтро 7 с перестраиваег/ыми параметрами. Автоколебания регулятора линеаризуют характеристику реле 4,

Обратный фильтр- используется для обеспечения требуемой амплитуда колебаний по управляющему входу 4, Он выполняется, например, как узкополосный на частоте автоколебаний регулятора. Влияние обратного фильтра 12 на динамические свойства регулятора устраняется за счет введения прямого фильтра 3. За счет коррекции сигнсшом с частотомера б фильтров 3 и 12 достигается неизменность амплитуды автоколебаний по управляющему входу реле 4.

В релейном регуляторе, работающем в автоколебательном режиме, выполняются условия неизменности общего коэффициента передачи. Поэтому сигнал с частотомера б будет функцией любого пара.Метра ( или параметров) объекта 1, кроме его коэффициента передачи. Сигналом с частотомера 6 корректируется фильтр 7 с перестраиваемыми параметрами. Этим устраняется влияние на динамические свойства регулятора вариаций параметров, от которых зависит сигнал с частотомера б.

Подавление, помехи с частотой, близкой частоте автоколебаний регулятора, осуществляется за счет различия в фазе колебаний регулятора и ромехи. При этом на второй элемент

IIсравнения через фазовращатель 10 подаются колебания управляемой частоты с генератора 9. Фаза колебаний с фазовращателя 10 находится в определенном соотношении с фазой автоколебаний в регуляторе (например, в фазе с ними). Вторым элементом 11 сравнения автоколебания регулятора пропускаются, а колебания помехи

( с помощью, например, фильтра 7) лодавляются.1

Предварительная установка фазы колебаний с фазовращателя 10 может производится до функционирования регулятора в реальных условиях.

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

Формула изобретения

Релейный регулятор, например длятермообработки материала, содержащий последовательно соединенные датчик уровня ограничения, реле, прямой фильтр и исполнительное устройство, своим выходом присоединенное через объект регулирования ко входу датчика обратной связи, выход которого подключен к первому входу первого элемента сравнения, второй вход которого присоединен к выходу задатчика, а выход ко входу обратного фильтра, и частотомер, вход которого соединен со вторым входом реле, с выходом фильтра с перестраиваемыми пapaмeтpa ш и с первым входом фазометра, а выход частотомера присоединен ко вторым входам прямого и обратного фильтров,а также к первому входу фильтра с перестраиваегуыми параметрами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него введены последовательно соединенные генератор колебаний управляемой частоты, фазовращатель и второй элемент сравнения , второй вход которого соединен с выходом обратного фильтра, а выход - со вторым входом фильтра с перестраиваемыми параметрами, вход генератора колебаний управляемой частоты соединен с 1Выходом частотомера, а выход присоединен ко второму входу фазометра, выход которого соединен со вторым входом фазовращателя.

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

0 (прототип).