Устройство для регулирования расходажидКОСТи Советский патент 1981 года по МПК G05D7/00 

(54;УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ЖИДКОСТИ

вый и второй коммутаторы к первому и второму входам интегратора,выход формрователя длительности импульсов соединен со вторым входом второго коммутатора, дополнительно введены блок памяти, счетчик, третий коммутатор и дешифраторы, соединенные входами с выходами счетчика, причем выходы первого и второго дешифраторов подключены соответственно ко второму входу первого коммутатора и ко входу формирователя длительности импульсов, выходы третьего дешифратора соединены соответственно с первым входом блока памяти и с nepBbJM входом третьего ком мутатора, второй вход которого связан с выходом четвертого дешифратора, тре тий вход - с выходом интегратора и со вторым входом блока памяти, а выход с третьим входом интегратора, выход блока памяти подключен ко входу формирователя управляющего сигнала, а вход счетчика - к выходу расходомера.

На чертеже представлена блок- схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит установленные в трубопроводе 1 расходомер 2 и исполнительный механизм 3, связанный с выходом формирователя 4 управляющего сигнала, источники 5 и 6 опорных (положительного и отрицательного} напряжений, первый и второй коммутаторы 7 и 8, интегратор 9, формирователь 10 длительности импульсов, соединейный своим выходом со входом .второго коммутатора 8, треТий коммутатор 11, бло 12 памяти, соединенный входом с выходом. интегратора 9, а выходом - со входом формирователя 4, счетчик 13, соединенный своим входом с расходомером 2, .четыре дешифратора 14-17.

Блок 12 представляет собой циклически последовательно соединенные друг с другом сумматор, релейный элемент с парлфазным выходом, коммутационный элемент и интегратор, обраэу101дие релейный а,статический следящий контур. Выход блока 12 - выход интегратора . Первый вход блока 12 - вход сумматора, назадействованный при соединении элементов контура. Второй вход блока i 2 - вход коммутационного элемента. При воздействии управляющего сигнала на вход коммутационного элемента последний замыкается, отрица тельная обратная связь в упомянутом контуре также замыкается - начинается отслеживание входного сигнала по первому входу блока 12. По прошествии

1 некоторого времени устанавливаются устойчивые автоколебания - запись входного сигнала блока 12 завершена. При снятии управляющего сигнала коммутационный элемент разрывает контур и на интеграторе остается сигнал являющийся входным сигналом блока 12, который теперь работает в режиме памяти.

Устройство работает следующим образом

Импульсы с расходомера 2 поступают на вход счетчика 13, соединенного своими выходами первого и второго разрядов с дешифраторами 14-17 состояний этих разрядов. На выходах дешифраторов 14-17 образуются прямоугольные импульсы, последовательно сдвинутые во времени на период следования импульсов с расходомера 2 с длительностями, равными упомянутым периодам следования.

Импульс с выхода дешифратора I4 подключает источник 5 через первый коммутатор 7 к первому входу интегратора 9 (начальное состояние интегратора нулевое и обеспечивается при появлении импульса на .выходе дешифратора 1 т). Сигнал на выходе интегратор

9начинает нарастать. В режиме, близком к установившемуся режиму регулирования, когда ошибка.рассогласования не слишком большая, амплитуда выходного сигнала интегратора 9

в конце действия импульса с дешифратора 14 приблизительно постоянна для любой уставки задающего сигнала с-источника 5.

Это происходит потому, что скорость нарастания выходного сигнала суммирующего интегратора 9 прямо пропорциональна сигналу задания ,с источника 5 и обратно пропорциональна частоте следования импульсов с расходомера 2. I

По окончании импульса с выхода

дешифратора 14 возникает импульс с выхода дешифратора ,15, который является запускающим.для формирователя 10 генерирующего импульс длительности, несколько меньшей минимально возможного периода следования импульсов с расходомера 2.Импульс с формировател

10подключает через второй коммутатор 8 источник 6 ко второму входу интегратора 9. Поскольку сигнал с источника 6 имеет постоянную амплитуду и противоположен по знаку сигнала с источника 5, выходной сигнал интегратора 9 уменьшается с постоянной ск ростью. В конце действия импульса с формирователя 10, длительность котор го несколько меньше длительности импульса с дешифратора 15(что компенси руется несколько большей амплитудой сигнала, чем максимальный сигнал с источника 5), на выходе интегратора 9 образуется сигнал, пропорциональный текущей относительной ошибке рассогласования. Знак сигнала с выхода интегратора 9 будет положительный, есл частота следования, импульсов с рас-ходомера 2 меньше заданной, определяемой задающим сигналом с источника .5. Если упомянутая .частота следования больше за.данной, то знак сигнала с выхода интегра.тора 9 будет отрицательным. .По окончании импульса с выхода дешифратора 15 возникает импульс с выхода дешифратора 16, который воздействует на второй вход блока 12. Блок 12 начинает отслеживать запоминать выходной сигнал с интегра тора 9. Параметры блока 12 выбираютс таким образом, чтобы при минимальной длительности импульса с дешнфратора 16 переходный процесс отслежи вания-запоминания заканчивался. Во время действия импульсов с выходов дешифраторов 14,15 и 7 блок 12 работает в режиме памяти, на его выходе появляется постоянный запомненный сигнал. По окончании импульса с: выхода. дешифра:тора 16 возникает имп.ульс с выхода дешифратора 17,который чере третий коммутатор 11 обнуляет интегратор 9. Устройство готово к выработке нового сигнала ошибки рассогласования. Циклы работы устройства повторяются. Сигнал с выхода блока 12 является входным сигналом формирователя 4, который должен быть таким, чтобы при его положительном входном сигнале . частота следования импульсов с рас- ходомера 2 увеличивалась. В противопо-д ложной ситуации, .когда входной сигнал формирователя 4 отрицат§льный, частота следования импульсов с расходомера 2 должна уме.йьшаться. В качестве формирователя 4 может быть использован, например, блок, реализующий алгоритм управления системы с переменной структурой, поскольку сигнал с выхода блока 12 содержит необходимую информацию о состоял НИИ объекта регулирования. В каждом четвертом периоде следования, импульсов с расходомера 2 сигнал в блоке 12 обновляется, информация о состоянии объекта регулирования выделяется в темпе, близком к предельному. Кроме того, огибающая сигнала ошибки рассогласования искажается значительно меньше, поскольку сглаживание происходит только за счет выборки одного из четырех периодов следования импульсов с расходомера 2, что существенно меньше чем, например, при сглаживании разности асинхронных, стандартизированных по площади импульсов. Приблизительное постоянство амплитуды выходного сигнала интегратора 9 в режиме, близком к установившемуся режиму регулирования, позволяет полностью использовать точностные возможности устройства, поскольку параметры устройства могут быть выбраны таким образом, чтобы эта амплитуда была близкой к границе рабочего диапазона интегратора 9. При таком построении устройства амплитуда сигнала ошибки рассогласований значительно больше, что облегчает обработку управляющей информации . Формула изобретения Устройство для-регулирования расхода жидкости, содержащее установленные в трубопроводе расходомер и исполнительный механизм, связанный с . ВЫХОД.ОМ формирователя управляющего сигнала, источники опорных напряжений , подключенные соответственно через первый и второй коммутаторы к перво- . му и второму-входам интегратора, выход формирователя длительности импульсов соединен со вторым входом второго коммутатора, отличающее с я тем, что, с целью повьш1ения точности устройства, оно содержит блок памяти, счетчик, третий коммутатор и дешифраторы, соединенные входами с выходами счетчика, причем выходы первого и второго дешифратоторов подключены соответственно ко второму входу -первого коммутатрра и ко входу формирователя длительности импульсов, выходы третьего дешифратора соединены соответственно с первым входом блока памяти и с первым входом третьего коммутатора, второй вход которого связан с выходом четвертого дешифратора, третий вход - с выходом интегратора и со вторым входом блока памяти, а, выход с третьим входом интегратора, выход блока памяти по;а;ключен ко входу фор

27278

мирователя управляющего сигнала, а

вход счетчика - к выходу расходомера, Источники информации,

принятые во вниман1 е при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР

№ 373705, кл. G 05Р 11./13, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР

366458, кл. Q 05В 7703, 1971

.прототип).