Устройство для автоматическогоРЕгулиРОВАНия НАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05F1/10 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в частности к питанию электрофизических установок.и автоматизированным электроприводам.

Известно устройство для антоматичео кого регулирования, содержащее усили, тель ошибки, подключенный к сравнивающему, блоку внутреннего-контура стабилизации, и регулируемый эталонный источник напряжения, в котором на .входе усилителя сигнала ошибки установлены последовательно соединенные пороговый блок и интегратор с фильтром низких частот, подключенным к сравнивающему блоку внутреннего контура стабилизации Через регулируемый эталонный источник напряжения, что повышает точность устройства при сохранении требуемой степени -устойчивости.jg

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности для автоматической компенсации напряжения смещения и дрейфа операционных .

усилителей, включенных в канале уси- ления ошибки регулироваш я.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для автоматического регули- рованИ10, выполненное в виде контура . регулирования, на входе которого подключен источник управляющего напряже 1ШЯ И| содержащее исполнительный элемент цепь обратной связи, реле и регулирующую цепь, имеюдую два регулятора, выполненных на интегрирующих и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения смещения и дрейфа, каждый из имеет по два входа и одному выходу, пер1зые входа которых через контактные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряжения,а вторые входы через контакты первого реле подключены к цепи обратной связи, выходы регуляторов через

контакты первого реле подключены-k исполнительному элементу, снабжено фиксируютщм устройством, которое че-. рез контакты реле включено между выхо дом первого дифференциатора и выхо.дом системыi Недостатками данного устройства яв ляется то, что устройство кратковременной и долговременной: памяти не име ют сами коррекции дрейфа операционных усилителей, что снижает точность системы периодической выборки и коррект.ировки ошибки дрейфа, а также то, что в течею е времени, пока к выходу систе№1 подключено фиксирующее устройство, система в целом является неуправляемой, т.е. при изменении входного сигнала не изменяется выходной сигнал. Это время для быстродей CTByraiftiix автоматических систем регулирования велико, что приводит к значительным ошибкам регулироваьшя. Наличие такого интервала времени, з течение которого система является неуправляемой, ухудшает динамику автома тических систем регулирования. При коррекции дрейфа операционных усилите лей шфоко распространенных интегропропорциональных (И-П) регуляторов возникают дополнительные трудности, связанные с тем, что, при замыкании .входов усилителей на общую точку схемы, конденсатор в цепи обратной связи И-П-.регулятора длительное держит накопленное напряжение,не давая измерить напряже1€ке дрейфа. Цель изобретения - повьшение точности регулирования в быстродействутрщих автоматических системах регулирования без ухудшения их динамики. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования напряжегшя, выполненном в виде контура регулирования с коррек ЦКей дрейфа выходного напряжения, на входе которого подключен источник управляющего напряжения, содержащего регулируюи ую цепь, выполненную на -интегрируюищх и усилительных элемента исполнительный элемент, объект регули рования, цепь обратной связи и реле, Регулирующая цепь выполнена в виде двух регуляторов, выполненных на интегрирующих и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряже1мя смещения и дрейфа, каждый из которых имеет по два входа и, одному в ходу,первые входа которых через контакт ные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряжения, а вторые входы через контакты первогореле подключенык цепи обратной связи, выходы которых через контакты первого реле подключены к исполнительному элементу, устройство дополнительно снабже}1О блоком сигнатуры знака сигнала управлеш1Я, вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а выход через контактные груп пы первого и второго реле - со-вторыми входами регуляторов, схемой сравнения, к входам которой подключены выходы регуляторов, первым и вторым формирователями импульсов, входы которых подключены к выходу схемы сравнения, триггером и логической схемой дизъюнкции, входы которых подключены к выходам формирователей импульсов, выход триггера по югючен к обмотке первого реле, а выход схемы дизъюнкции через ждущий мультивибратор - к обмотке второго реле. На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема устройства для автоматического регулирования напряжения. Устройство автоматического регулирования содержит источник 1 управляющего напряжеш1я, исполнительный элемент 2, объект 3 регулирования,цепь 4 обратной связиирегулирующую цепь. Регулируквцая цепь выполнена з виде двух регуляторов 5 и 6, выходы которых соединены со входами схемы 7 сравнения, имеющей автоматическую компенсацию смещения и дрейфа, выход схемы 7 сравнения через формирователи 8 и 9 импульсов соединен..; со входами триггера 10 и со входами логической схемы 11 дизъюнкции,выход триггера соединен с обмоткой 12 первого выход логи ческой схемы - со входом ждущего мультивибратора; 13, выход которого соединен с обмоткой 14 второго реле. Первый инвертирующий вход первого регулятора 5 через параллельно соединенные нормально открытый- контакт первого реле 12-1 и нормально закрытьгй контакт реле 14-1, через нормально -закрытый контакт первого реле 12-1 соединен с выходом блока 15 знака сигнала управления,а через нормально открытый контакт первого реле с выходом источника 1 управляющего напрян;ення ; . Вход блока сигнатуры соединен с выходом источника 1 напряжения управления. Второй инвертирующ: вход первого регулятора 5, через нормально открытый кочтакт первого реле 12-4, соединен с выходом датчика 4 обратной связи. Выход первого регулятора, через нормально открытый контакт первого репе 12-5, соединен со входом исполнитепьного элемента 2. Неинвертирующий вход усилителя 16 первого регулятора 5, через нормально закрытый контакт первого реле 12-6 я нормально открытый второго реле 14-2, соединен с общей точкой сх мы, а через параллельно соединенные нормально открытый контакт первого реле 12-7 и нормально закрытый контак второго реле 14-3, он соединен с конденсатором I7 R-C-цепочки запоминания напряжения смещения и дрейфа и, через нормально закрытый контакт первого реле 12-8 и нормально открытый кон;такт второго реле 14-4, соединен с обцей точкой схемы. Через последовательно соединенные нормально закрытый контакт первого реле 12-9 и нормально открытый контакт второго реле U-5,pe зистор 18 R-C-цепочки запоминания напряжения смещения и дрейфа, соединен с инверсным входом усилителя 16 и, через параллельно соединен а е нормально открытый контакт первого реле 12-1 и нормально закрытый контакт второго реле 14-6 общей точкой схемы. Конденсатор Ч 9 в цепи обратной связи усилителя 16 первого регулятора шунтирован последовательно соединенным нормально закрытым контактом первого реле 12 - 11 и нормально открытым кон..l° °PJll° l rJj t t..i. ной связи первого регулятора.шунтирована нормально закрытым контактом пер вого реле 12-12 и последовательно с ним соединенным нормально открытым контактом второго . Подключения злементос второго регу .лятора 6 аналогичны подключениям пер вого регулятора 5-с разницей, что вместо нормально открытых контактов . первого реле включены нормально закрытые, а вместо нормально закрытых контактов первого реле - нормально открытые, . Устройство работает следующим образом. В каждый момент времени в контур регу тирования. оказывается включенным первый 5, или второй 6 регулятор, в зависимости от положения плеч триггера 10. При этом, когда обмотка. 1 2 первогореле находится под током, в контур регулирования оказывается включенным первый регулятор 5. Когда обмотка 12 первого реле обесточена, в контур регулирования оказывается вклк)ченньц1 второй регулятор 6. Изменение состояния триггера происходит каждый раз, когда изменяется полярность сигнала на выходе устройства 7 сравнения выходных напряже1-1ий регуляторов, один из них включаетсяв контур регулирования, а другой отключается. При изменении полярности сиг- нала на выходе.устройства сравнения срабатывает также ждущий мультивибрат тор 13, который включает второе реле 14. При вклк1чении второго рале 14 отключенный из контура регулирования регулятор переходит в режим коррекции, то.есть заряда конденсаторов 17 соответствующей .R-C-цепочки запоминания напряжен11Я смещения идрейфа операционных усилителей 16 отключен„ого из контура регулирования регулятора. Неинверсный вход корректируе ого усилителя 16 оказывается подключенным к общей точке схемы, а инверс„ый вход соединен с собственным выходом усилителя и резистором R-C-цепочки запоминания напряжения смещега1я и дрейфа, конденсатор которой оказывается соединенным с обшей точкой схемы.. Конденсатор в цепи обратной связи корректируемого регулятора шунтируется. С задержкой, обусловленной вы- держкой времени ждущего мультивибратора 13,.обесто зивается обмотка 14 второго реле. При этом расшунтируется конденсатор в цепи обратной связи усилителя 16, корректируемого регулятора 5 или 6, размыкаетсязакоротка между инвертирующим входом и выходом усилителя регулятора, от инвертирую- . щего входа усилителя корректируемого регулятора отключается цепочка эапоминания напряжения смещения и дрейфа, котарая подключается между неинвертирующим входом усилителя и общей точкой .схемы. Закоротка между неинвертируюп ;им входом усилителя и общей точкой схемы устраняется. Инвертирующий вход корректируемого усилителя подключается к выхйду блок-а сигнатуры полярности напряжения управления 15. Конденсаторы в цепи обратной связи, скорректированного по смещению и дрейфу регулятора, форсированно заряжаются до напряжения, равного напряжению на конденсаторах в цепи обратной-связи регулятора, включенного в контур регулирования. В момент достиженин равексгва напряжений на выходе скоррект51ро6анного по напряжению смещекия и дрейфа и включенного в контур регулирования регуляторов полярность напряжения на выходе устройства 7 сравнения-изменяется, срабатывает ждущий мультивибратор 13 и изменяется на противоположное состояние триггера 10. Ранее включенный в контур регулирования регулятор отключается и ггерехсдит в реямм заряда конденсатора своей R-C-цепочки запоминания напряжения смещения и дрейфа, а находившийся раиее сначала в режиме коррекции, затем в режиме форсированного заряда конденсаторов в цепи обратной связи регулятор включается в контур регулирования, .

Формула изобретения

с

Устройство для автоматического рагу-.25 лирования напряжения выполненное в виде контура регулирования, на входе которого подключен источник управляющего напряжения и, содержащее исполнительный элемент, цепь обратной связи, реле 30 и регулируняцую цепь, имеющую два ре-гуля тора, выполнеиных на интегрирующих

и усилительных элементах с автоматической компенсацией напряжения сме- щения и дрейфа, каждый из которых имеет по два входа и одному выходу, первые входы которых через контактные группы первого и второго реле подключены к источнику управляющего напряжения, а вторые входы через контакты первого реле подключены к цепи обратной связи, выходы регуляторов-через контакты первого реле подключены к исполнительному элементу, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, устройство дополнительно снабжено блоком сигнатуры знака сигнала управления, вход которого соединен с источником управляющего напряжения, а выход через KoHTaKjHbie группы первого и второго реле - со вторыми входами регуляторов, схемой сравнения, к входам которой подключены выхЬды регуляторов, двумя формирователями импульсов, входы которых подключены к выход схемы сравнения, триггером и логической схемой дизъюнкции, входы которых подключены к выходам формирователей импульсов, ВЫХОД1 триггера.подключен к обмотке первого реле, а выход схемы

дизъюнкции через ждущий мyльтивибратор - к обмотке второго реле.