Струйное управляющее устройство Советский патент 1982 года по МПК G05B11/54 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах пневмоавтоматики.

Известно струйное управляющее устройство, содержащее струйные релейные усилители, выходы которых, связанные попарно, подключены к входам исполнительного механизма, а их входы соединены с входами устройства

Я.

Недостатком устройства является

то, что в нем большие постоянные времени и тормозной путь исполнительного механизма при его остановке после СИ ят и я управл яюадего воздействия.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является струйное управляющее устройство, содержащее два струйных усилителя, первые каналы управления которых соединены со входами устройства, а выходные взаимоинверснне каналы попарно соединены со входами исполнительного механизма, связанного с последовательно соединенными датчиком скорости и формирователем импульсов,триггер с раздельными входами и два элемента И,первые входы которых соединены с выходгиш.

триггера с раздельными входами, вторые входы - с выходом формирователя импульсов, а выход каждого элемента И - со вторыми каналами управления струйных усилителей 2j .

Однако -в таком устройстве при больших запаздываниях в цепи корректирующих сигналов наблюдается самопроизвольное отклонение исполн1:тельного механизма от равновесного положения, что приводит к снижению точности регулирования. .

Целью изобретения является Тювьйиение точности регулирования систем автоматики посредством введения зависимости между знаком действия корректирующих импульсов и направлением перемещения исполнительного .механизма.

Указанная цель достигается тем , что струйное управляющее устройство, содержащее два струйных усилителя, первые каналы управления которых соединены с входами устройства, а выходнак взаимоинверсные каналы попарно соединены с входами исполнительного механизма, связанного с последовательно соединенными датчиком скорости и формирователем импульсов, триггер с раздельными входами и два элемента И перовые входы которых соединены с вы- ходами триггера с раздельными входами вторые входы - с выхбдом формирователя импульсов, а выход каждого элемента И - с вторыми каналами управления струйных усилителей, содержит датчик направления перемещения выходы которого соединены с входами триггера с раздельными входами, а вход соединен с исполнительным механизмом. На фиг.1 представлена схема предложенного устройства на фиг.2 циклограмма его работы. Устройство содержит формирова.тель импульсов 1, струйные усилители 2 и 3, каналы управления 4 и 5 которых сообщены с входами б и 7 устройства, а выходные взаимоинверсные каналы 8, 9 и 10, 11, соединены попарно, подключены к входам 12 и 13 исполнитель ного механизма 14, датчик 15 скороети исполнительного механизма, который выходом 16 соединен с входом 17 формирователя импульсов 1. Входы 18 и 19 элементов И 20 и 21 соединены с выходами 22 и 23 триггера 24, имею щего раздельные входы 25 и 26, являю щиеся каналами управления. Входы 27 И 28 элементов И.20 и 21 соединены с выходом 29 формирователя импульсов 1 Выходы 30 и 31 элементов И связаны с вторыми каналами управления 32 и 33 струйных усилителей 2 и 3. В состав устройства, кроме того, входит датчик 34 направления .перемещения, связанный с исполнительным механизмом 14. Выходы 35 .и 36 этого датчика подключены к раздельным входам 25 и 26 триггера 24. Струйное управляющее устройство работает следующим образом. . Если управляющее давление на входах 6 и 7 устройства отсутствует, то питание струйных усилителей 2 и 3 по ступает в выходные каналы 9 и 10, а из них - в выходные каналы 8 и 11. При этом перепад давлений на вхедах 12 и 13 исполнительного механизма 14 а следовательно, и скорость erd равн нулю. При появлении управляющего давления, например, на входе 6 (см. фиг.2 циклограмма 1) и, следовательно, в к нале управления 4 струйного усилителя 2 появляется давление в его выходном канале 8. в результате на вхо дах 12 и 13 исполнительного механизма 14 создается перепад давлений, ко торый вызывает его перемещение в соо ветствующем направлении. При получен ном направлений вращения исполнитель ного механизма на выходе ,,36 датчика 34 направления вращения и канале . управления 25 триггера 24 появляется давление. Это давление переключае триггер 24 и на его выходе 23 и вход 19 элемента 21 присутствует давление При движении исполнительного механизма на выходе 16 датчика 15 скорости и вхрда 17 формирователя импуЛьсов 1 появляются импульсы давления, частота следования которых пропорциональна скорости перемещения исполнительного механизма 14. С выхода 29 сформированные по длительности импульсы давления поступают на входы 27 и 28 элементов И 20 и 21. .При наГЙЧЙИ давления на входе 19 элемента 21 эти импульсы проходят только на выход 31 и затем в канал управления 33 струйного усилителя 3, вызывая ег5 переключение и появление импульсов давления в выходном канале 11 и на входе 13 исполнительного механизма 14. При исчезновении управляющего давления на входе бив канале управления 4 струйного усилителя 2 его струя питания переключается в выходной канал .10. При этом исполнительный механизм начинает останавливаться. Пока скорость исполнительного механизма 14 не станет равной нулю, давление на его входе 13 становится больше, чем на входе 12, так как импульсы с выхода 29 формирователя импульсов 1 проходят через элемент 21, струйный усилитель 3 на вход 13 исполнительного механизма 14, что приводит к сокращению времени его остановки и,, уменьшению тормозного пути. Если в результате действия тормозных импульсов исполнительный механизм после остановки начнет перемещаться в другую сторону ( это может быть место при запаздываниях в цепи формирования тормозных импульсов), давление на выходе 35 датчика 34 направления вращения исчезает, а на выходе 36 и в канале управления 26 триггера 24 появляется. Струя питания триггера 24 переключается с его выхода 23 на выход 22 и давление появляется на входе 18 струйного элемента И 20. При этом прохождение корректирующих импульсов с выхода 29 формирователя импульсов 1 через элемент 21 запрещается (в отличие от известного устройства), а через элемент 20 - раз Ьешается и корректирующие импульсы (проходят на выход 30 струйного элемента 20 и далее на вход 32 струйного усилителя, вызывая его переключение. Корректирующие импульсы с выхода 8 струйного усилителя 2 поступают на вход 12 исполнительного механизма 14, осуществляя его окончательную остановку . При появлении управляющего давления на входе 7 (см. фиг.2, циклограмма II) и , следовательно, в канале управления 5 струйного усилителя 3 появляется давление в его выходном канале 11 и создается перепад давлений на входах 12 и 13 исполнительного механизма 14, который вызывает

его перемещение в другом направлении, При вращении исполнительного механизма в другом направлении давления появляется на выходе 35 датчика 34 направления вращения и в канале управления 26 триггера 24. При этом на выходе 22 триггера и входе 18 эле мента 20 присутствует давление. При появлении импульсов на выходе 29 фор мирователя импульсов 1 и наличии давления на входе 18 они проходят только на выход 30 и затем в канал управления 32 струйного усилителя 2, вызывая его переключение и появление импульсов давления на входе 12 исполнительного механизма 14. При снятии управления давления на входе 7 исполнительный механизм под действием тормозных импульсов и сил трения начинает останавливаться. Если в результате действия тормозных импульсов исполнительный механизм после остановки начнет перемещаться в другую сторону, давление на выходе 36 датчика 34 направления вращения исчезнет, а на выходе 35 и в канапе управления 25 триггера 24 - появляется При этом тормозные импульсы также меняют знак действия и окончательно останавливают исполнительный механизм.

Скорость перемещения исполнительного механизма, время, его остановки и тормозной путь определяются параметрами датчика скорости 15 .и формкрователя импульсов 1.

Датчик направления вращения может быть выполнен, например, с помощью двух частотных датчиков скорости исполнительного механизма, выходные частоты которых сдвинуты между собой на некоторую фазу, например четверть периода, и фазового дискриминатора, входы которого подключены к выходам частотных датчиков.

Технико-экономический эффект 6т данного предложения достигается эа :счет того, что предлагаемое выполнение струйного управляющего устройства обеспечивает формирование тормозных

импульсов, действие которых направлено в сторону, противоположную каправ нию Перемещения исполнительнрго механизма, что исключает самощ)оизвольное отклонение его от равновесного

положения, а следовательно, повышает Фочность регулирования система автоматики.

Формула изобретения

Струйное управляющее устройство, содержащее два струйных усилителя, первые каналы управления которых соединены с входами устройства, а вы0 ходные взаимоинверсные каналы попарно соединены с входами исполнительного механизма, связанного с последовательно соединеными датчиком скорости и формирователем импульсов,

5 триггер с раздельными входами и -два элемента И, первые входы которы соединены с выходами триггера с раздельными входами, вторые входы - с внходом формирователя импульсов, а аажол

Q каждого элемента И - с вторы О1 каналами управления струйных усилителей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит датчик направления перемещения, выходы которого соединены с входами триггера с раздельными входами, а вход соединен с исполнительным механизмом.

Источники информгщии принятые во внимание при эксперт11зе

0 . 1. Авторское свидетельство СС№ О 517105, КЛ.Р15 С 1/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР 714353, кл. G 05 В, 11/52, 1977 (прототип).