Устройство для адаптивного управ-лЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05B13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в частности к автоматизированным электроприводам постоянного тока с вентильными преобразователями, ..работающими в зоне непрерывного и прерывистого тока якоря.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для адаптивного управления, содержащее последовательно соединенные вентильный преобразователь, датчик обратной связи и интегратор, второй вхЪд которого соединен с выходом задатчика 1,

Недостатком известного устройства является малая точность регулирования.

Цель изобретения - повышение точности регулирования при использовании в устройстве адаптивного управления серийных операционных усилителей в интегральном исполнении.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для адаптивного управления содержит последовательно соединенные пороговый элемент, инвертор и первый ключ и последовательно соединенные пропорционально-интегральный регулятор и второй ключ, второй вход которого соединен со входом

инвертора, а выход - со входом вентильного преобразователя и выходом первого ключа, второй вход которого соединен t выходом интегратора, первый вход пропорционально-интегрального регулятора соединен с выходом датчика обратной связи, а второй - с выходом задатчика. ,

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит задатчик 1, датчик 2 обратной связи, регулятор 3 с пропорционально-интегральной характеристикой, интегратор 4, первый и второй управляемые ключи 5 и 6, вентильный преобразователь 7, пороговый элемент 8 и инвертор 9. При этом выходы задатчика и датчика обратной связи

S подключены параллельно ко входам регулятора 3 и интегратора 4, выходы которых через управляемые ключи 5 и 6 подключаются разновременно ко входу вентильного преобразователя 7, выход которого соединен со входом порогового элемента 8, а выход

0 последнего соединен с управляющим входом ключа 5.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор 3 и птхч 4 ).iK. м)ч;1ются управляемыми ключами 5 и 6 ко входу вентильного нре()Г)|)азов;1те.1/: 7 ноочерсдно таким образом, что при работе преобразователя в зоне иенрер1)1вны токов на eio вход подключаетея регулятор 3, а ири работе и|)еобразователя 7 в зоне прерывистых токов к его входу нодключается интегратор 4, что обеспечивает онтималыюе регулирование и высокие качественные показатели регулирования как в зоне непрерывных, так и в зоне прерывистых токов. Последнее достигается за счет того, что величину порога срабатывания Unq6 элемента 8 выбирают при гранично непрерывном токе преобразователя 7. Тогда при напряжении на входе элемента 8, нревышаюн ем величину (Jni)b. (что сосггветствует работе в зоне пенрерывHijix токов) ко входу преобразователя 7 подк.почается регу.1ятор 3 с пронорниопальноннтегралыюй характеристикой. При напряжении U x Urtgfc. что соответствует раб()те в зопе npepijUSHCTbix токов, на выходе э.1емента 8 напряжение отсутствует, и через инвертор и управляемый ключ 5 ко входу преобразователя 7 подключается интегратор 4. Поочередпое подключеппе ко входу преобразователя 7 выходов регулятора 3 и иитегратора 4 дает возможность иск.;1ючить иерезаряд емкостей- RC-цепей, что супгественно улучпшет качеетво Нереходр1ых пропессов в снстеме нри нер.еходе от пенре)ывиого то .а к нрерывнетому и наоборот. Кроме того, точность регу.П1р()1 а11ия системы noBiiiniaeTся также за счет перевода неработающего в данный Mo.vieirr регулятора 3 н.чи nirreipaтора 4 в режнм коррекции дрейфа и смещения, что cymecTBcniio снижает общий временной и темнературный дрейф пуля и смепгение характеристик усилителей.

Применение предлагаемого устройства особенно эффективно в прецпзиопных АСУ электронрпводами поетоянного тока с вентильпымп нреоб)азователями, в частиости., . в АСУ электропривслда.ми непрерывноноточпых агрегатов, где в качестве операционных усплнтелей регуляторов применяются серийные or epaциoнпыe усилители в интегральном исиолпенни, не обладаюпхие достаточно высокой временной и те.мпературной стабильностью иара.метров. Это дает возможность унифицировать АСУ электроприводами устройств адаптивного управления и отказаться от трудое.мкой работь: по индивидуальному изготовлению уникальных но стабильности параметров операционных усилителей. Как показывают расчеты, дрейф

нуля и дефор.мация характеристик одного операционного усилителя сравнительно с носледователыю соединенными п операционными усилителями снижается не менее, чем в раз, что в предлагаемом устройстве состав.тяет величину порядка 35-ЗО-/о. Также вследствие того, что предлагае.мое устройство позволяет без ущерба для динамики системы осуществлять перестройку структуры, иск.1ючая процесс перезаряда е.мкостей RC пеней операционных усилителей, что невозможно сделать в известном устройстве , точность регулирования иредлагу/мого устройства в целом не менее чем в 2-3 раза нревытает точность регулирования известного. Экономический эффект от внедрения предлагае.мого устройства может быть показан на примере электропривода бумагоделательной мащины, имеющей п.1ирину 7,0 м и предназначенной для выработки газетных бумаг на скорости до 1000 м/мин. При новыщении точности работы системы в 2-3 раза устраняется обрывность полотна по впне электропривода, сокращаются простои буммащины в среднем на 5%, что позволяет донолнительио вырабатывать до 50 т продукции в год. При стоимости газетной бумаги 20U р,/т это дает экономический эффект до 10000 р.

li год на одноч машине.

Формула изобретения

Уст|)ойство для адаптивного управления,

содержащее последовательно соединенные венти,1ьный нреобразоватеоЧь, датчик обратной евязи и интегратор, второй вход которого соединен с выходом задатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения

точности устройства, оно содержит последовательно соединеиные пороговый элемент, инвертор и первый ключ и последоватсльио соединенные нроноршюнально-интегральный .тop и второй ключ, второй вход которого соединен со входо.м инвертора, а выход -- со входо.м вентильного преобразователя и выходом первого ключа, второй вход которого соединен с выходо.м интегратора, первый вход пропорпиональпо-интегральпого регулятора соединен с выходом датчика

обратной связи, а второй - с выходом задатчика.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1. Гарнов В. К. и др. Унифицированные систе.мы автоуправлепия электроприводо.м

в металлургии. М., Металлургия, 1977, с. 113- 117 (прототип).