Задающее устройство Советский патент 1981 года по МПК G05B11/36 

(54) ЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в различных системах автоматического регулирования., в качестве задатчика, предназначенного для преобразования быстрых изменений входного напряжени в линейно-зависимое от времени выходное напряжение постоянного тока. Известно интегрозадающее устройство, состоящее из усилителя, работа ющего в режиме ограничения, интегрирующего усилителя и блока ограничения l . Недостатками данного устройства я ляются невысокая линейность и равенс во скоростей изменения выходного напряжения при нарастании и спаде задающего сигнала. Из известных задающих устройств наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее усилитель-ограничи- тель, первый вход которого соединен с выходом блока ограничения, второй вход - с первым входом устройства, а третий вход - с выходом устройства, со входом дифференцирующего усилителя, выход усилителя-ограничителя соединен со входом первого интегрирующего усилителя и с первым входом блока ограничения, второй вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, второй интегрирующий усилитель, первый ключ и первый выпрямитель 2. Недостатком известного устройства является то, что скорости изменения выходного напряжения как при нарастании, так и при спаде входного сигнала одинаковы. Это ограничивает область применения устройства. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Эта цель достигается тем., что в предложенное задающее устройство введены второй и третий выпрямители и второй и третий ключи. Первый вход второго ключа подключен через второй 38 выпрямитель к выходу дифференцирующего усилителя и ко входу первото ъштеля, второй вход - ко второму входу устройства, а первый и второй выходы - к соответствующим входам второго интегрирующего усилителя. Первьт вход третьего ключа соединен через третий выпрямитель с выходом дифферен цирующего усилителя, второй вход - с третьим входом устройства, а первый и второй выходы - соответственно с третьим и четвертым входами второго интегрирующего усилителя. Первый и второй входы первого ключа подключены соответственно к выходу первого выпря мителя и четвертому входу устройства а выход - к первому входу суммирующего усилителя, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом второго интегри- рующего усилителя и со вторыми выходами второго и третьего ключей. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Оно содержит суммирующий усилитель 1, блок ограничения 2, усилитель ограничитель 3, первый и второй интегрирующие усилители 4 и 5, первый выпрямитель 6, первый, второй и третий ключи 7, 8 и 9, первый, второй, третий и четвертый входы устройства 12, 13, 14, 15, выход устройства 16 и дифференцирующий усилитель Устройство работает следующим образом. Отрабатываемый задающий сигнал Подается с первого входа 12 устройства на второй вход усилителя-ограничителя 3, работающего в режиме регулируемого ограничения. Его выходно напряжение интегрируется во времени с помощью усилителя 4 с парафазным выходом. Оба усилителя охвачены жест кой отрицательной обратной связью с ксгэффициентом передачи, равным едиН ще. В результате выходное напряжение в процессе отработки устанавлива ется равным напряжению задания. Уровень ограничения выходного напряжени усилителя-ограничителя 3, а следовательно, и время отработки устройства регулируется изменением величины опо ного напряжения в цепи обратной связ усилителя-ограничителя 3 с помощью блока ограничения 2. Выходное напряж ние с усилителя 4 через усилитель 17 вьщающий сигнал, пропорциональный фа тической скорости ипмеяе П1я регули74эуемого парамегрл, поггуиас-г чсрсч ыпрямители И) и II на пс-ршлй вхоп торого 8 или третьего 9 к.тпочей. При величении задающего сигнала Uj.y по ровню сигнал на выходе усилителя 17 меет положительную полярность и чеез выпрямитель 10 поступает на первый вход ключа 8. На первый вход ключа 9 сигнал не проходит, так как для этой полярности вьшрямитель 11 вклюен в непроводящем направлении. На второй вход ключа 8 со второго входа 1 3 устройства поступает сигнал задания скорости нарастания , который пропускается ключом 8 на третий вход усилителя и на второй вход усилителя 5 только при наличии на первом входе ключа 8 сигнала устройства Uu.qi+. С первого выхода ключа 8 сигнал, пропорционапьньй фактической скорости нарастания, поступает на первый вход усилителя 5, Таким образом, на входах усилителя 5 имеются два входных сигнала, причем они разнополярны. При отличии этих сигналов по уровню на выходе усилителя 5 появляется сигнал, поступающий на второй вход усилителя . На выходе усилителя 1 появляется напряжение, являющееся опорным напряжением блока ограничения 2, который ограничивает выходной сигнал усилителяограничителя 3, Это напряжение зависит от алгебраической суммы сигналов, поступающих с усилителя 5, и сигнала, пропорционального заданной скорости нарастания регулируемого параметра. При спадании задающего сигнала Uj.y по уровню сигнал на выходе усилителя 17 имеет отрицательную полярность и через выпрямитель I1 поступает на первый вход ключа 9. На первый вход ключа 8 сигнал не проходит, так как для этой полярности вьшрямитель 10 включен в непроводящем направлении. На второй вход ключа 9 с третьего входа 14 устройства поступает сигнал задания скорости спадания , который пропускается ключом 9 на четвертый вход усилителя Г и на четвертый вход усилителя 5. Только при наличии на первом входе ключа 9 сигнала, пропорционального фактической скорости спадания выходного сигнала устройства Uy ф- с первого выхода ключа 9 сигнал, пропорциональный фактической скорости, поступает на третий вход усилителя 5. На входах усилителя 5 снова имеется два входных iKifirono.irHpных сигнала и дальнейшая работа устройства при спадении сигнала аналогична работе при нарастании задающего сигнала по уровню. В обоих случаях при изменении уро ня задающего сигнала и у на входе 12 устройства в первый момент после изменения задающего сигнала выходное напряжение усилителя 1 определяется опорным сигналом задания скорости Uc.o который поступает на первый вход усилителя 5 с четвертого входа 15 ус ройства через ключ 7, который замкну если с выхода усилителя 17 через вып митель 6 на первый вход ключа 7 не поступает сигнала, и разомкнут, если сигнал поступает. Когда на выходе усилителя 17 появляется напряжение, то срабатывает один из ключей 8 или 9 и на третий или четвертый входы ус лителя 1 поступают сигналы Lfaj- или Uu-j-, а на первом входе усилителя 1 сигнал Uc.on исчезает. Таким образом, задающее устройство позволяет иметь различные по величине и не связанные между собой скорости нарастания и спадания выход ного сигнала устройства, а следовательно, и того технологического пара метра, который формирует задающее устройство в системе автоматического регулирования. Использование изобретения позволи расширить область применения задающего устройства. Формула изобретения Задающее устройство, содержащее усилитель-ограничитель, первый вход которого соединен с выходом блока ограничения, второй .вход - с первым входом устройства, а третий вход с выходом устройства, с входом дифференцируницего усилителя, выход уси лителя-ограничителя соединен с входом первого интегрирующего усилителя и с первым входом блока ограничения, второй вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, второй интегрирующий усилитель, первый ключ и первьй выпрямитель, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит второй и третий выпрямители, второй и третий ключи, первый вход второго ключа подключен через второй выпрямитель к выходу дифференцирукицего усилителя и ко входу первого выпрямителя, второй вход - к второму входу устройства, а первый и второй выходы - к соответствующим входам второго интегрирующего усилителя, первый вход третьего ключа соединен через третий выпрямитель с выходом дифференцирующего усилителя, второй вход - с третьим входом устройства, а первый и второй выходы - соответственно с третьим и четвертым входами второго интегрирующего усилителя, первый и второй входы первого ключа подключены соответственно к выходу первого вьтрямителя и четвертому входу устройства, а выход - к первому входу суммир ующего усилителя, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходом второго интегрирующего усилителя и с вторыми выходами второго и тре- тьего ключей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лебедев Е,Д. и др. Управление вентильными электроприводами постоянного тока, М., Энергия, 1970, с. 144-U8. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2696003/18-24, кп. & 05 В 11/36, 1978 (прототип).