Релейное управляющее устройство

Релейное управляющее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СС)ЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

u1) 4 G 05 В 13/00

4А 1. л

""@Щ.. у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / /

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3770779/24-24 (22) 10.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. У 1 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.H.Àíòîíîâ, В.А.Олейников, В.В.Холодков и А.Е.Яковлева (53) 62-50(088.8) (56) Куропаткин П.В. Оптимальные и самонастраивающиеся системы. Л.:

Энергия, 1975, с. 198.

Авторское свидетельство СССР

Ф 434375, кл. G 05 В 11/00, 1974. (54)(57) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТ—

РОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные задатчик, кусочно-линейный преобразователь и сумматор, последовательно соединенные первую и вторую схемы сравнения, релейный элемент, блок измерения.и преобразования, подключенный вторым входом к выходу объекта, и усилитель., подключенный выходом к второму входу второй схемы сравнения, первый и второй входы первой схемы сравнения соединены соответственно с выходом задатчика и вторым выходом блока измерения и преобразования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью его упрощения, оно содержит апериодическое звено первого порядка и последовательно соединенные триггер со счетным входом и реле с нормально разомкнутым контактом, через который выход сумматора подключен к третьему входу второй схемы сравнения, выход релейного элемента подключен к входам триггера со счетным входом и апериодического звена первого порядка, выход которого соединен с вторым входом сумматора.

1203

15

30

40

50

Изобретение относится к аналоговым устройствам автоматики и предназначено для управления нестационарными объектами, модель которых описывается дифференциальными уравнениями второго порядка, в частности при управлении электротехническими системами, параметрами технологических процессов, основным требованием к которым является высокое качество управления при максимально возможном быстродействии.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2— .одна из возможных реализаций бло "a измерения и преобразования, на фиг. 3 — один из возможных реализаций апериодического звена первого порядка, на фиг, 4 — одна из возможных реализаций схемы сравнения, на фиг ° 5 — переключения в фазовой плоскости, на фиг. 6 — формирование линии переключения в предлагаемом устройстве.

Предлагаемое устройство (фиг,1) содержит задатчик 1, в частности потенциометр, первую схему- 2 сравнения, блок 3 измерения и преобразования, вторую схему 4 сравнения, усилитель 5, релейный элемент 6, кусочно-линейный преобразователь

7, сумматор 8, апериодическое звено

9 первого порядка, триггер 10 со счетчным входом, реле 11 с нормально разомкнутым контактом 12.

Выход задатчика 1 соединен с одним из входов первой схемы 2 сравнения, второй вход которой соединен с одним выходом блока 3 измерения и преобразования, Выход первой схемы

2 сравнения соединен с одним из входов второй схемы 4 сравнения, второй вход которой через усилитель

5 соединен с другим входом блока 3 измерения и преобразования. Выход второй схемы 4 сравнения соединен с входом релейного элемента б Выход задатчика 1 через кусочно-линейный преобразователь 7 соединен с одним из входов сумматора 8, второй вход которого через апериодическое звено 9 первого порядка соединен с выходом релейного элемента 6.

Выход последнего соединен также с одним из входов блока 3 измерения и преобразования и через триггер

483 3

10 со счетным входом — с реле 11 с нормально разомкнутым контактом 12.

Выход сумматора 8 через нормально разомкнутый контакт 12 реле 11 соединен с третьим входом схемы 4 сравнения.

Блок измерения и преобразования (фиг. 2) содержит датчик 13, усилитель 14 сигнала датчика, фильтр 15 первого порядка, причем выход датчика 13 соединен с входом усилителя 14.

Блок измерения и преобразования работает следующим образом.

C выхода объекта датчиком 13 измеряется только одна выходная координата, которая усиливается усилителем 14, Вторая координата, участвующая в формировании управляющего воздействия, снимается с выхо- да фильтра 15 первого порядка, на вход которого поступает сигнал с выхода релейного элемента б.

Передаточная функция апериоди. ческого звена где К„=, Т„= КО С

R0

Вторая схема сравнения (фиг. 4) содержит инвертор 16 и сумматор 17.

Для пояснения работы предлагаемого устройства первоначально рассмотрим формирование линии переключения в системе с пассивной адаптацией и, в частности, в предлагаемом устройстве. Предположим, что изменяется лишь один параметр объекта

4. - А dq „ . В самонастраивающейся системе в функции от измеряемого параметра А осуществляется формирование линии переключения

L(dq) (фиг. 5). В системе с пассивной адаптацией в регулирующем устройстве формируется линия переключения Р(х,). Так как линия переключения P(x,) не проходит через точки конечного состояния х», то необходимо предусмотреть средства для остановки системы в конечной точке. Это возможно реализовать t линией стабилизации на усилителе 5.

Фиг. б поясняет образование линии переключения в предлагаемом регулирующем устройстве, Е 1 — линия стабилизации, 1,: — фаэовая траектория, реализуемая на апериодическом зве1203483 не первого порядка, — фазовая траектория, смещенная в функции от начального состояния, реализуемая с использованием кусочно-линейного преобразователя 7 и сумматора 8, P(x,) — линия переключения, реализуемая на схеме 4 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

С выхода задатчика 1 задающее воздействие .х у поступает на один из входов первой схемы 2 сравнения, на второй вход которой с блока 3 измерения и преобразования поступает сигнал об изменении выходной координаты х„. В соответствии с этими значениями на выходе первой схемы 2 сравнения вырабатывается сигнал ошибки х < = xpg — х„, который через вторую схему 4 сравнения поступает на вход релейного элемента, последний переходит в состояние, соответствующее начальному рассогласованию.

Информация с выхода релейного элемента 6 поступает одновременно на один из входов блока 3 измерения и преобразования, на вход апериодического звена 9 первого порядка и на вход триггера 10 со счетным вхо,дом, по сигналу с выхода которого срабатывает реле 11 с нормально разомкнутым контактом 12 и замыкает своим контактом 12 выход сумматора

8 на третий вход второй схемы 4 сравнения.

В блоке 3 измерения и преобразования сигнал с выхода релейного элемента 6 проходит через фильтр

15, формируя таким образом фиктивную промежуточную координату х>. Сигнал с этого выхода блока 3 измерения и преобразования, пройдя через усилитель 5, формирует линию стабилизации, проходящую через конечное состояние объекта. Сигнал на выходе

l л

cdbrXOOa Хг о8 5 ph /Фя.

СЯмгиРа 2

/5 рмеиюго зденека ф р апериодического звена 9 первого порядка является нелинейной функцией

I времени. Эта функция смещается в пространство состояния x x в зависимости от уровня начальных усло- вий по выходной координате х хр . Это смещение осуществляется при суммировании сигнала с выходов кусочно-линейного преобразова10 теля 7 и апериодического звена 9 первого порядка на сумматоре 8.

На схеме 4 сравнения осуществляется формирование сложной функции переключения, состоящей из двух участков, и сравнение положения изображающей точки системы в пространстве х х с линией переключения.

При попадании изображающей точки на линию переключения сигнал с выхода схемы 4 сравнения обращается в ноль, а затем меняет полярность, чем осуществляется переключение релейного элемента 6 в противоположное состояние. При смене полярнос25 ти управляющего воздействия отпускается реле 11, его контакт 12 разрывает цепь, соединяющую выход сумматора 8 с третьим входом схемы

4 сравнения, таким образом, на втором интервале управления действует лишь линия стабилизации.

Техническим преимуществом изобретения является упрощение устройства и снижение аппаратурных затрат, достигаемое за счет введения апериодического звена первого порядка, чем осуществляется реализация динамической линии переключения, 4> построение которой осуществляется до момента переключения, в отличие, от известного устройства, где линия переключения строится во всем диапазоне возможных переключений

45 и сОстОит из трех участкОв аппрОксимации.

1203483

Фиг. б

Фиг,5

Составитель В. Кузин

Редактор А.Шишкина Техред И.Асталош Корректор И.Муска

Заказ 8415/50 Тираж 862 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4