Релейно-импульсный регулятор для объекта второго порядка Советский патент 1982 года по МПК G05B11/14 

(54) РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТА ВТОРОГО ПОРЯДКА

1

Изобретение относзггся к релейным системам автоматического управления и может быть использовано для стабилизапии объектов второго порядка.

Известен репейно-импульсный рюгу- лятор, содержаний последовательно соединенные первый элемент сравнения и трехпозшшонный релейный элемент, выход которого соединен с входом исполнитепьнотчэ механизма и через элемент гибкой обратной связи с вторым входом репейного элемента и первым входом элемента сравнения, второй вход KOTqporo соединен с выходом первого элемента сравнения, а его выход непосредственно и через блок задержки с первым и вторым входами блока логического умножения, выход которого через фильтр соединен с вторым входом элемента гибкой обратной связи С1 3

Недостатком этого регулятора является возможность по$шления повторного однопопжфного импульса ухфавления.

обусловленная невысокой помехоустойчивостью регулятора. Наиболее близким к предлагаемому является релейно-импульсный регутгктр дпя объекта второго порядка, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, апериодическое звено, второй сумматор, на второй вход которого подается сигнал сшшбки управленяя, трехпозищюнный релейный элемент с

to гестерезисом, выход которого соедянев с первым входом первого сумматора и входом формирователя выходных сигналов управления исполшггельным органом 2j .

15

Недостатком известного устройства является плохое качество процесса управления объектом второго порядка иэ-за невысокой помехоустойчивости регулято20ра.

Цель изобретения - повышение качест. ва процесса управления объектом второго порядка путем повышения помехоустойчивости регу71ятор а. Поставленная цепь достигается тем, ИГО в регул5ггор jjonojiioiTenbHO включен дифференциатор, вход которого соединен с выходсж формирователя выходньос сигналов управления, а выход - с вторым входом перзэого сумматора. На фнг. JI представлена блок-схема регулятора; на (}яг. 2 - пример фазового портрета системы управления, исполь зующей данный регулятор; ана фиг. 3 характеристика репейного элемента для положительного входного сигнала. Регулятор содержит первый сумматор 1, релейный эл&легег 2, с гистерезисом апериодическое звено 3, формирователь 4 выходных сигналов управления исполнительным органом, дифференциатор 5, втсфой сумматор 6, сигнал ошибки управления f , управляющий сигнал U (входной сигнал релейного элемента), выходной сигнал релейного элемента .0 выходной сигнал апериодического звена Ua , выходной сигнал формирователя сзггналов управления исполнительными органами U, выходной сигнал дифферен цнатора и и выходной сигнал второго сумматора Од Дифференциатор 5 предназначен для формирования короткого импульсного сзгсгнала по заднему фронту выхол(ного сигнала управления исполнительными органами, что позволяет за короткое время сдвинуть петлю гистерезиса релейного элемента 2 на величину, необходимую для того, чтобы при воздействии сигнала помехи не прсшзошло его поворотного срабатьгоания, В качестве дифференди гора 5 могут быть использованы дифферешшрукяцее звено, ждущий мультивибратор, блокинггенератор. Релейнонгсмпульсный регулятор работает следующим образом. I На входы первого сумматора 1 поЕту пают сигналы -саиибки управления С и выходной сигнал апериодического звена и , а на его выходе формируется сиг нал рассогласования U-f Ч - 0 , который поступает на вход реле 2. При досшжеянии сигнала U порога срабатывания реле на выходе реле по51БЛяетс скгвал и 2 , который поступает на вхо блока формирования сигналов управления исполнительными органами 4 и через первый вход сумматора 6 на вход апери даческого звена 3. К выходу блока фор мирования сигналов управления исполнительными органами 4 подключен дифферешшатор 5, формирующий короткий им904 цульсный сигнал по заднему фронту выходного сигнала управления испопнител ными органами. Сформированный импульс через второй вход сумматора 6 поступает на вход апериодического звена 3. Выходной сигнал U равен О до тех пор, пока сигнал рассогласования (Jj не достигнет порога срабатьгоания реле fj . При достижении сигналом {J. величины ( и 7/ И ) включается релейный элемент 2, на выходе которого появляется сигнал и,2. По этому сигналу через формирователь 4 включаются исполнительные органы системы управления, под действием котчх рых начальная скорость ошибки управления М начинает уменьшаться. Одновременно вследствие поступления на алериодическое звено 3 сигнала Ug U,, (гак как во время формирования выходного сигнала управления нспояюггельны- ми органами сигнал U на выходе дифференциатора 5 равен нутпо), начинает возрастать по абсолютной величине сигнал и . Начиная с некоторого момента времени, сигнал U-f уменьшается и достигает порога отюпочения ti релейного элемента 2, который, выключаясь, снимает сигнал U/j с входов сумматора; 6 и формирователя 4. После снятия сигнала и формирователь 4 заканчивает формирование CKTueaia управления исполнительными органами, которые вследствие этого прекращают свою работу. Во время формирования выходного сигнала управления 4 сигаал на выходе дифференциатора 5 отрутствует (равен нулю) и не влияет на работу регулятора. В момент окончания фqpмиpoвaния сигнала управления испопнЕГгельными органами, т.е. по заднему (JpoHTy выходного импульса, дифференциатор 5 формирует короткий импульсный сигаал, который позволяет увеличить абсолютную величину выходного сигнала 0% апериодического звена 3 на фиксированную величину G за короткое время. Увеличение сигнала и, приводит к кратковременному расширению величины зоны нечувствительности репейного элемента 2 относительно сигнала слиибки управления V , которая после окончшшя переходного процесса апериодического звена 3, вызванного импульсом с выхода дифференциатора 5, занимает свое первоначальное положение. Кроме того, при уменьшении сигнала U вновь возникают, условия для включения релейного элемента 2, и описанный процесс повторяется.

Таккм образстм, попожшепьный эффект достигается эа счет регушфования при- решением зоны нечувствительности (5 репейного элемента, что предотвращает возможность повторного формирования однополярного вмпуттьса вследствие воэдействкя помех н увеличивает помехоустойчивость регулятора.

Формула изобретения

Реаейно-ямпульсвый регулятор оля объекта второго порядка, содержапшй последовательно соединенные первый сумматор, апериодическое звено, второй сумматор, на второй вход которого подается сигнал ошибки управления, трехпоэиционный релейный элемент с гистерезисом, выход которого соединен с перг

вым входом первого сумматора и входом формирователя выходных сигналов управления исполнительным органом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процесса управления объектом второго порядка путем повыше ния помехоустойчивости регулятора, он дополнительно включает дифференциатор, вход которого соединен с выходом формирователя выходных сигналов управления, а выход - с вторым входом первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке № 2376537, кл. G 05 В 11/16 22.О5.76 (прототип).

()

, .

s

«-

S

r

фигЗ