Регулятор для объектов с переменным запаздыванием

Регулятор для объектов с переменным запаздыванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ПЕРЕМЕННЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумматор, инерционное звено, первый блок определения модуля, первый усилитель и второй сумматор, второй вход которого соединен с блоком уставки, а третий вход - с вторым выходом инерционного звена, а также последовательно соединенные переключатель, сигнальный вход которого через второй усилитель связан с выходом первого сумматора, третий сумматор, второй вход которого через третий усилитель связан с выходом первого сумматора , и интегратор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, в него введен ждущий мультивибратор , вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход S с управляющим входом .переключателя (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) G 05 В 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21,) 3508131/18-24 (22) 02.11.82 (46) 07.03.84. Вюл. Р 9 (72) В.С..Щепин (71) Саранское производственное объединение "Светотехника" (53) 62-50(088.8) (56) 1. Теория систем с переменной структурой. Под ред. С.В. Емельянова. М., "Наука", 1970, с. 87.

2. Авторское свидетельство СССР

9 579597, кл. G 05 В 13/02, 1976 (прототип). (54) (57) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С

ПЕРЕМЕННЫМ ЗАПАЗДЫВАНИЕМ, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумматор, инерционное звено, первый блок опреде„„SU„„1078407 A ления модуля, первый усилитель и второй сумматор, второй вход которого соединен с блоком уставки, а третий вход — с вторым выходом инерционного звена, а также последовательно соединенные переключатель, сигнальный вход которого через второй усилитель связан с выходом первого сумматора, третий сумматор, второй вход которого через третий усилитель связан с выходом первого сумматора, и интегратор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, в него введен ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход — Я с управляющим входом .переключателя.

1078407

Изобретение относится к автома-, тическим регуляторам для объектов с запаздыванием и может быть использовано, например, при прокатке и

1 ри управлении массивными печами.

Известны регуляторы для объектов с переменным запаздыванием, изменяющие свою структуру (1).

Недостатком этих регуляторов является сложность их реализации.

Наиболее близким к изобретению )0 является регулятор, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумматор, инерционное звено, первый блок определения модуля, второй блок согласования, третий сумматор, первый релейный элемент, дифференциатор, четвертый сумматор, второй релейный элемент, переключатель, второй сумматор, интегратор, причем с инерционного звена снимается его промежуточная величина, равная производной его выходной величины, она поступает на второй блок определения модуля, выход которого соединен с входом третьего сумматора, еще на один из входов третьего сумматора поступает уставка с первого блока уставки, как и выход второго блока уставки соединен с входом четвертого сумматора, выход первого сумматора соединен с переключателем и через первый блок согласования сое динен с.входом второго сумматора (2).

Недостатком известного регулятора является сложность схемного решения и, как следствие, недостаточная надежность работы регулятора.

Цель изобрЕтения — повышение надежности регулятора, упрощение его схемы. 40

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор для объектов с переменным запаздыванием, содержащий последовательно соединенные блок задания, первый сумматор, ин- 45 верционное звено, первый блок определения модуля, первый усилитель и второй сумматор, второй вход которого соединен с блоком уставки, а третий ВхОд — с Вторым ВыхОдОм инерци» 50 онного звена, а также последовательно соединенные переключатель, сигнальный вход которого через второй усилитель связан с выходом первого умматора, трет ий сумматор, второй вход которого через третий усилитель связан с выходом первого сумматора, и интегратор, введен ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход — с управляющим входом пере- 60 ключателя.

На чертеже приведена структурная схема регулятора для объектов с переменным запа, эдыванием. 65

Регулятор состоит из блока 1 задания, первого сумматора 2, инерционного звена 3, первого блока 4 определения модуля, первого усилителя 5, второго сумматора 6, одновибратора 7, переключателя 8, третьего сумматора 9, интегратора 10, второго блока 11 определения модуля, второго усилителя 12, блока 13 устав. ки и третьего усилителя 14.

Регулятор работает следующим образом.

Пусть иэ-эа изменения задания блоком 1 или каких-либо возмущений сигнал рассогласования E c выхода первого сумматора 2 стал по модулю больше d/p) О, т. е. где p — коэффициент усиления первого усилителя 5; уставка на выходе блока 13.

Ошибка регулирования Я поступает на вход инерционного звена 3, под первым и вторым выходными сигналами которого понимается непосредственно выходной сигнал у инерционного звена 3 и сигнал у, являющийся промежуточной координатой инерционного звена 3. С помощью блока 4 определения модуля и усилителя 5 формируется сигнал p/у/, а с помощью блока 11 определения модуля сигнал /у/. Сигналы p/ó/ и /у/, а также выходной сигнал о ) О блока формирования уставки 13 суммируются на втором сумматоре 6, образуя сигнал так как постоянная времени инерционного звана 3 выбирается минимальной, то траектории двйжения изображающей точки в фазовых пространствах у, у и Я, E с большой степенью точности совпадают. Учитывая это, имеем, что при ошибке /Я/ >о /р) О, которая еще не отрабатывается исполнительным механизмом, /у/=/Е /=О. Отсюда

S=p/у/- Ф>0 (в то время как при ошибке /Я/(о p) О, Я (0). Положительный сигнал со второго сумматора

6 поступает на одновибратор (ждущий мультивибратор 1 7, который срабатывает, и на его выходе появляется требуемой длительности прямоугольный импульс r{t), который поступает на переключатель 8. С переключателем 8 на первый вход третьего сумматора 9 через второй усилитель 12 поступает сигнал, пропорциональный ошибке рассогласования — КЕ на время с>, на другой вход сумматора .9 через третий усилитель 14 поступает сигнал р Е. С выхода третьего сумматора 9 сигнал 8f +pf подается на интегратор 10 (для уяснения

1078407

Е20t> U1 Е2atэ Е orat>

Составитель A. Лащев

Редактор П. Макаревич Техред О.Неце Корректор М. Шароши

Заказ 962/41 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 работы регулятора примем р а =О ).

Выходная величина интегратора 10

Ф вЂ” с Я (с ) и t = с(-. у о

5 (поскольку E/t/ в малом интервале времени постоянна).

Зтот сигнал управления, остается постоянным и воздействует на объект с запаздыванием через исполнитель-10 ный механизм. При этом /f/ начнет уменьшаться, и, следовательно, /Я//О.

Появление скорости изменения ошибки приводит к перемене знака в сигнале

8(8 О) ° pH /fg/) d // 0 /Eg /> « /Р>0 сигнал S вновь изменит знак (8)0) и с интегратора будет поступать сигнал управления

Описанный процесс повторяется до тех пор, пока /E/

Изобретение имеет меньшее число блоков, проще в изготовлении, дешевле и надежнее в работе.