Пневматический регулятор Советский патент 1982 года по МПК G05B11/56 

54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к приборо строению, а именно к пневматическим регуляторам, предназначенным для осуществления позиционно-интегрального закона управления.

Известны пневматические регуляторы аналогичного назначения, содержащие сигнализатор выбегов, элемент ИЛИ, три клапана, переменный дроссель и усилитель, выход которого связан с выходным каналом регулятора 1 .

Однако переходные процессы в системах с такими регуляторами характеризуются значительным перерегулированием.

Наиболее близким по технической . сущности к предложенному является пневматический регулятор, содержащий элемент сравнения, входные камеры которого соединены с каналами регулируемого параметра и з адания, а проточные камеры - с атмосферой, два постоянных дросселя, Кс1ждый из которых подключен к соответствующему соплу элемента сравнения и к каналам питания, два двухконтактных клапана, переменный дроссель, две

емкости и усилитель, выход которого

f

связан с выходным каналом регулятора 2.

Однако система регулирования с известным регулятором обладают ограниченным быстродействием.

Цель изобретения - улучшение динамичео4 их характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно

10 введены элемент ИЛИ, диод, одноконтактный клапан и второй переменный дроссель, причем первое сопло элемента сравнения соединено с первым входом элемента ИЛИ, через нормально 15 разомкнутый контакт первого двухконтактного клапана - с входом усилителя, а через последовательно соединенные нормально замкнутый контакт первого двухконтактного клапана, первый

20 переменный-дроссель, нормально разомкнутый контакт второго.двухконтактного клапана - с первой емкостью, связанной через нормально за- . мкнутый контакт одноконтактного клапа25на с входом усилителя и через нормально замкнутый контакт второго двухконтактного клапана с второй емкостью, а второе сопло элемента сравнения соединено с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого непосредствея30но соединен с управляюцу-ш входом всех клапанов, а через параллельно со.единенные второй переменный, дроссель и диод, включенный в обратном направлении, - с блокирующими входа ми одноконтактного и второго двухконтактного клапанов. На фиг.1 приведена принципиальная схема регулятораJ на фиг.2 - вр менная диаграмма его работы. Регулятор содержит элемент 1 сра нения, постоянные дроссели 2 и 3, элемент ИЛИ 4, первый 5 и второй 6 переменные дроссели, диод, выполнен ный на.основе клапана 7, первый 8 и второй 9 двухконтактные клапаны, одноконтактный клапан 10, усилитель 11, первуюИ вторую емкости 12 и 1 Проточные камеры элемента сравне ния сообщены с атмосферой, глухие камеры. - с каналами регулируемого параметра Р и задания РЗАРегулятор работает следующим образом. Пусть в начальный момент времени tjj рассогласование Р РЭД находится в пределах зоны нечувствительности, настраиваемой, изменением положений сопел элемента 1, т.е. (РП - РЗА - дифференциал срабатывания элемента 1. Оба сопла элемента 1 соединены с атмосферой, так что давления на входах и выходе элемента 4 равны ну лю. При этом клапаны 7-10 находят ся в исходном положении, а вход усилителя 11 и емкости 12 и 13 соединены между собой и образуют замкн тый объем, так что давления в них одинаковы и неизменны, т.е. Р Р (0) , где Р (0) - начальное дав ление в первой емкости-12. При увеличении регулируемого параМетра и выполнении условия РП Э +. Е на первом выходе элемента i . сравнения и выходе элемента ИЛИ 4 формируются единичные дискретные сигналы, приводящие к переключению клапанов 7 -10, при этом емкости 1 и 13 разобщаются, а вход усилителя оказывается связанным с первым выходом элемента 1 сравнения, т.е. Рйьт 1Давление на блокирующих входах клапанов 8 и 10 начинает повышаться и через время f , определяемое настройкой второго переменного дросселя 6, в момент t переключает кла паны 8 и 10 в исходное положение, так что вход ус11лителя 11 оказывает ся подключенньлм к емкости 12, и вновь Pgbix i(0 Начиная с этого момента времени, давление в емкости 12 и, соответственно, на выходе регулятора начинает увеличиваться ,со скоростью, определяемой настройкой первого переменного дросселя 3. При выпадении регулируемого параметра в зону допустимых отклонений РП - g элементы регулятора возвращаются в исходное состояние, а вход усилителя 11 и емкости 12 и 13 соединяются между собой и в них устанавливается одинаковое давление, причем, полученное к это- . му времени на входе усилителя 11 приращение давления скачком уменьшается в (1 + .. ) раз ив дальнейшем остается неизменным, что соответствует новому значению средней позиции выходного сигнала Р „, . Р-(1), причем Р (1) 7 Р(0). Если в момент t регулируемый параметр, уменьшаясь за пределы, выйдет из зоны нечувствительности, т.е. РП - РЗД .-е , то единичный дискретный сигнал формируется на втором входе элемента ИЛИ иработа регулятора в последующие моменты времени tg- и t(, аналогична рассмотренной вьиие с той лишь разницей, что теперь приращения РП ЗА давлений на выходе регулятора отрицательны, так что при последующем вхождении параметра в зону получим Pftbix P-i(l) Pi(0). Таким образом, регулирующее воз-, действие остается неизменным при нахождении регулируемого параметра внутри заданной зоны нечувствительности и изменяется з течение времени, когда регулируемый параметр находится вне зоны, причем принимает максимально возможное значение сразу же при выходе из зоны и держится на этом уровне заданное время (позиционная составляющая закона регули- . рования), затем начинает апериодически изменяться от исходного значения в первоначальном направлении, а в момент вхождения регулируемого параметра в зону полученное приращение уменьшается (интегральная составляющая с нелинейной коррекцией). Следовательно, в контуре регулирования создается эффект упреждения и достигается лучшее качество регулирования по сравнению с известным регулятором. Формула изобретения Пневматический регулятор, содержащий элемент сравнения, к глухим камерам которого, подсоединены соответственно каналы регулируе,мого параметра и задания, а проточные ка-, меры которого соединены с атмосфе- рой, два постоянных дросселя, каждый иэ которых соединен с соответствующим соплом элемента сравнения и о

каналом питания, два двухконтактных клапана, первый переменный дроссель, две емкости и усилитель, выход которого соединен с выходным каналом регулятора , отличают и йся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик регулятора, в нем дополнительно установлены элемент ИЛИ, диод, одноконтактный клапан и второй переменный дроссель, причем первое сопло элемента сравнения соединено с первым входом элемента ИЛИ, через нормально разомкнутый контакт первого двухконтактного клапана - с входом усилителя, а через последовательно соединенные нормально замкнутый контакт первого двухконтактного клапана, первый переменный дроссель, нормально разомкнутый контакт второго двухконтактног клэпана - с первой емкостью, связанной через нормально замкнутый контакт одноконтактного клапана с входом усилителя и через нормально замкнутый контакт второго двухконтактного клапана с второй емкостью, второе сопло элемента сравнения

соединено с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с управляющим входом всех клапанов, и через параллельно соединенные второй переменный дроссель и диод, включенный В обратном направлении, - с блокирующими входами одноконтактного и первого двухконтактного клапанов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

кл. G 05 В 11/56, 1980. . /)-Д « j Фиг. 2