Многоканальная система регулирования Советский патент 1981 года по МПК G05B11/26 

(54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию и может быть использовано для регулирования технологических процессов с несколькими регулируемыми параметрами. Известен многоканальный регулятор с обегающим устройством, в котором регулирующий блок переключается с одного объекта на Д1:угой по жесткой программе, в заданные моменты времени . Наиболее близкой к изобретению является многоканальная автоматическая система регулирювания, содержащая ПИ-ре- гулятор, входом подключенный к управляющему выходу выделитегш максимального сигнала, а выходом - через последователь но соединенные в каждом канапе {эегули- рования ключ, исполнительный механизм и объект регулирования - к н -входам вьще- лителя максимального сигнала, ц дополнительных выходов которого соединены со вторыми входами соответствующих ключей. В известной системе регулятор переключается с обслуживания одного объекта на другой эпизодически, причем приоритетом в обслуживании обладает тот объект, у ко торого отклонение регулируемого параметра от заданного значения является максимальным Г2 и 1з, Недостатком известных систем с эпизодически замыкающимся контуром является ухудшение качества регулирования при одновременном (синхронном) действии на несколько объектов возмущений большей интенсивности. В каждый момент времени регулятор системы может обслуживать только какой-нибудь один объект и при одновременном действии возмущений на две или более объектов, может иметь мео то ухудшение качества регутшрования, что приводит к ограничению области примене ния системы регулирования с эпизодичеоки замыкающимся контуром. Целью изобретения является увеличение точности системы с эпизодически замыкающимся контуром и расширение области ее применения. Поставленная цепь достигается тем, что в систему введен широтно-импупьсный модулятор, тактовым входом подключенный к генератору импульсов и последовательно соединенные в.канодом канале регулирования дифференцирующее звено и ограничитель, выходы каждого из которых подключены к И-входам широтно-импульс ного модулятора, И йыходов которого соединены со вторыми входами исполнительных механизмов, входы каждого из дифференцирующих звеньев подключены к выходам соответствующих объектов. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Схема содержит объекты 1 регулирования, выделитель 2 максимального сигнала, ПИ-регулятор 3, коммутирующие . ключи 4, исполнительные механизмы 5, дифференцирующие звенья 6, ограничители 7, широтно-импульсный модулятор 8, генератор импульсов 9. Отклонения, регулируемых параметров от заданного значения с нескольких объектов 1 (сравнивающее устройство отнесено к объекту) поступают на входы выделителя максимального сигнала. (ВМС) . 2. Максимальное из отклонений вьщеляется и поступает с выхода ВМС на вход релейного ПИ-регулятора 3. Выходной си нал последнего через коммутируюпще клю чи 4 приводит в движение .в требуемом направлении соответствующий исполнитель ный механизм 5, воздействующий на 1. Вьщелитель максимального сигнала не только выделяет из всех поступи вщих на его входы наибольший, но и указывает, какой из выходных сигналов является мак симальным. Это делается с помощью индицирующих сигналов и/), Ug,, ... и, до полнительных выходов, которые управляют ключами 4, осуществляющими переклю чение регулятора с одного объекта на другой. В предлагаемом устройстве отклонения регулируемых параметров подаются одновременно на вход включенных параллельно усилительного и дифференцирующего эле ментов дифференцирующего звена 6, с выхода которых сигналы через ограничители 7 подаются на входы щирртно-импульсного модулятора (ШИМ) 8, назначение кот рого передавать на входы исполнительных механизмов 5 импульсы от генератора им пульсов 9, предварительно промодулнро- ванные по ширине сигналами, поступающи ми с ограничителей 7. За счет наличия в ШИМ функции коммутатора на i-К вы83.4 ход ШИМа поступают импульсы только в том случае, если на его -f -и вход действует сигнал с 1 -го ограничителя. Сигнал на выходе ограничителя появляется тогда, когда суммарный сигнал по отклонению регулируемого параметра и его производной превысит установленную ограничителем величину. Если на два или более объектов действуют одновременно внешние возмущения достаточно большой амплитуды или скорости. Как и всегда регулятор будет обслуживать тот объект, у которого отклонение максимально. Однако в этом случае имеется опасность, что регулируемые параметры других объектов, на которые действуют интенсивные синхронные во времени возмущения и которые в данный момент не обслуживаются регулятором, могут выйти за пределы допустимых значений. Если величина возмущения достаточно велика и на выходе элемента 6 появится сигнал, превышающий зону нечувствительности ограничителя (порога ограничения), этот сигнал ограничителем пропускается и действует на соответствующий вход (или :входы, если таких сигналов несколько) ШИМ 8. Соответствующие выходные сигналы ШИМа включают в требуемом нап-равлении соответствующие исполнительные механизмы 5. Когда отклонение уменьшается и сигнал на выходе элемента 6 сделается меньше порога ограничения ограничителя 7, он через последний не пропускается и на вход ШИМа не попадает. В этом случае исполнительные механизмы управляются обычным образом через коммутирующие ключи 4 от регулятора 3. Внедрение предлагаемого изобретения улучшит качество регулирования в системах с эпизодически замыкающимся контуром, расширит область применения таких систем, позволит применять их для регулирования объектов, на которые действуют интенсивные синхронные возмущения. Это позволит получить определенный экономический эффект. Формула изобретения Многоканальная система регулирования содержащая ПИ-регулятор, входом подключенный к управляющему выходу выделителя максимального сигнала, а выходом - через последовательно соединенные в каждом канале регулирования ключ, исполн

тепьный механизм и объект регулирования к VI -входам выделителя максимального сигнала, и дополнительных выходов которого соединены со вторыми входами соответствующих кгаочей, отличаю- щ а я с я тем, что, с цепью повышения точности и расширения области применения системы, в нее введен широтно-импульсный модул5ггор, тактовым входом подключенный к генератору импульсов, и последовательно соединенные в каждом канале регулирования дифференцирующее звено и ограничитель,-ВЫХОДЫ каждого из которых подключены к Vi входам широтно-

импульсного модулятора, yi выходов которого соединены со входами исполнительных механизмов, входы кахэдого из дифференцируюпшх звеньев подключены к выходам соответствующих объектов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Сб. Информаоионно-управпяюпше си стемы. Чебоксары, иэд. Чувашгосунивер-. ситета, 1972, ст. Осанова Б. А. (прототип).