Двухконтурная система автоматического регулирования
Патент 1182484
Авторы
Классы МПК
Двухконтурная система автоматического регулирования
Иллюстрации
Реферат
ДВУЖОНТУРНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, содержащая датчик опережающего сигнала,первьй дифференциатор, последовательно соединенные задатчик, релейный регулятор , исполнительный механизм и регулирующий орган, подключенный выходом к входам главною и опережающего звеньев объекта регулирования, выход главного звена о&ьекта регулирования соединен через датчик главного регулируемого параметра с вторым входом релейного регулятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования,в нее введены второй дифференциатор и усилительное звено, выход которого подключен к первому входу первого дифференциатора, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциатора , выход - с третьим входом релейного регулятора, а вхрды второго дифференциатора и усилительного звена соединены с выходом датчика опережающего сигнала.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 G 05 В 0
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3729867/24-24 (22) 25.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) Л.К. Соколов, А.Н. Мелехин и Л.В. Оболенская (71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного
Знамени теплотехнического научноисследовательского института им. Ф.Э. Дэержинского (53) 62-50 (088.8) (56) Биленко В.А., Давыдов Н.И.
Сравнительный анализ динамики двух вариантов двухконтурных систем регулирования. — Теплоэнергетика,1979, 1Ф 2, с. 14-20.
Автоматизация крупных тепловых электростанций. М., "Энергия", 1974, с. 108. (54)(57) ДВУХКОНТУРНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, содержащая датчик опережающего сигнала,пер„„SU„„1182484 A вый дифференциатор, последовательно соединенные задатчик, репейный регулятор, исполнительный механизм и регулирующий орган, подключенный выходом к входам главно1 о и опережаю- щего звеньев объекта регулирования, выход главного звена объекта регулирования соединен через датчик главного регулируемого параметра с вторым входом релейного регулятора, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения качества регулирования,в нее введены второй дифференциатор и усилительное звено, выход которого подключен к первому входу первого дифференциатора, второй вход которого соединен с выходом второго дифференциатора, выход — с третьим входом релейного регулятора, а вхрды второго дифференциатора и усилительного звена соединены с выходом датчика опережающего сигнала.
1182484
55 передаточная функция первого дифференциатора;
Изобретение относится к автоматическому регулированию технических процессов в промышленности и может быть использовано для автоматизации объектов в теплоэнергетике 5 для построения двухконтурных и многоконтурных систем автоматического регулирования с релейными регуляторами.
Цель изобретения — повышение качества регулирования.
На чертеже показана схема двухконтурной системы регулирования.
Система содержит датчик 1 опережающего сигнала, первый дифферен- 15 циатор 2, задатчик 3, релейный регулятор 4, исполнительный механизм
5, регулирующий орган Ь, главное звено 7 объекта регулирования, опережающее звено 8 объекта регулиро- 20 вания, датчик 9 главного регулируемого параметра, второй дифференциатор 10 и усилительное звено 11.
Система работает следующим образом.
Релейный регулятор 4, получая сигналы от задатчика 9 главного регулируемого параметра и эадатчика 3, через исполнительный механизм 5 управляет регулирующим органом 6. 30
При этом реализуется независимый канал регулирования по основному регулируемому параметру с передаточной функцией ПИ-регулятора
% =К
T P+1: (1) пи P Т р и с параметрами настройки К, Т;,. Кроме того, в реальном релеййом регуляторе обычно имеется демпфер (на 40 чертеже не показан) с передаточной функцией %/
Второй канал регулирования (по промежуточному параметру) образуется с помощью датчика 1, второго диф- 45 ференциатора 10, усилительного звена 11, первого дифференциатора 2, а также релейного регулятора 4, исполнительного механизма 5 и регулирующего органа 6 и при некотором 50 условии (см. ниже) может иметь передаточную функцию ПД-регулятора (а„).
1 бозначим:
КР, т„;
Ш у тр1 1
К 2 Т 2 2
2 передаточная функ)2 ция второго дифференциатора;
9/р,= КР 1 — передаточная функция усилительного звена.
Передаточные функции датчиков условно принимаем равными единице.
Передаточную функцию по каналу датчик 1 — регулирующий орган 6 в соответствии с чертежом получаем в виде
Р Р Ь $ Р+1 < Т Р+1 Р Т Р
Р " р и
Поставим условие: Т„„= Т4 получаем
1
К К т К,К Р+К
Р* T Р 1 (91 Р Р2, )1 Р ) )1 Р Р ) 2
Левый сомножитель, например,можно рассматривать как передаточную функцию демпфера
Ф 1
Фг т Р+1 (4} включенного в рассматриваемый канал, правый сомножитель — как передаточную функцию ПД-регулятора (5) 6 А где
S Р Р Р1("Рк п )
КрKP Кп (е} (v) В последних выражениях параметр
К является уже зафиксированной велйчиной (параметр настройки в канале ПИ-регулятора). Параметр Т втоД2 рого дифференциатора 10 выбирается исходя из необходимого (оптимального) демпфирования опережающего сигнала. Для обеспечения заданного значения Кп находят значение
Кп
К91Кл1- К
Можно, например принять К „= 1, тогда КР ï
1 К
Для обеспечения требуемого значения K из уравнения (6) находят
42
Таким образом, если тем или иным методом оптимизации найдены оптимальные параметры К, Т„, К, Kä,а также
Составитель П. Кудрявцев
Редактор К. Волощук Техред О.Неце Корректор Е. Сирохман
Заказ 6104/46 Тираж 862 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4
Т „2 — параметр демпфера,то система позволяет их легко реализовать с помощью органов настройки регулирующих устройств, в качестве которых может быть использована любая отечественная серийная аппаратура.
Тем самым обеспечиваются как бы раздельные каналы регулирования:
ПИ вЂ” закон регулирования в канале главного регулируемого параметра между выходом и входом главного участка 7 объекта регулирования и
ПД вЂ” закон в канале опережающего звена — между выходом и входом опережающего звена 8. Так как сигнал по главному регулируемому параметру можно завести на демпфируемый вход релейного регулятора, а сигнал от первого дифференциатора на недемпфированный вход, то оба канала можно демпфировать независимо друг от l82484 4 друга (демпфирование в ПД-канале осуществляется вторым дифференциатором (см. вьппе). При необходимости для оптимального демпфирования может потребоваться двойное демпфирование опережающего сигнала, т.е. заведение сигнала от первого дифференциатора на демпфируемый вход релейного регулятора. Путем установt0 ки дополнительных датчиков по промежуточным параметрам, дифференциаторов и усилительных звеньев система может быть сделана многоконтурной с несколькими опережающими каналами, 15 в которых реализуются ПД-законы регулирования с разными настройками.
Предлагаемая система позволяет легче осуществлять Д-закон регулирования в опережающем контуре
ZO простым отключением (ликвидацией) усилительного звена.