Аналоговое регулирующее устройство
Патент 207273
Классы МПК
Аналоговое регулирующее устройство
Иллюстрации
Реферат
207273
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со)еа Соввтсииа
Социалистичесиил
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Кл. 21с, 46150
42, 10
42тп, 36
Заявлено 05.VIII.1966 (№ 1095737/26-24) с присоединением заявки №
Приоритет
МПК G 051
G O6I
G Old
УДК 681.14.001.57-551.452 (088.8) Конитвт со делает иаобретений и стирьпий ори Совете Министров
СССР
Опубликовано 22.XII.1967. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 6.III.1968
Автор изобретения
А. У. Ялышев
Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетическог0 приборостроения
Заявитель
АНАЛОГОВОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Известны аналоговые регулирующие устройства, содержащие входной и выходной потенциометры и операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинирован.ной RC-цепью, составленной из двух пар регулируемых сопротивлений (резисторов) и конденсаторов, формирующих, интегрирующую и дифференцирующую составляющие закона.
Предлагаемое устройство предназначено для систем автоматического регулирования и управления, где необходимо вводить пропорционально-дифференциальный закон регулирования с возможностью дополнительного ввода интегральной составляющей. Устройство отличается тем, что в нем достигнута возможность осуществления взаимнонезависимых настроек пропорциональной и дифференциальной составляющих, и коэффициента, характеризующего степень введения интеграла в закон регулирования с передаточной функцией вида:
W(p) = = — —, к il + Я,С„(1 — а) — р +
1 Г 1 х к (— и и и р где к = — а + (1 — а) (1 +—
Ra С, и Си х, у — соответственно входной и выходной сигналы регулируемого устройства;
1 к = — — коэффициент пропорцио1 нальности;
Ra Ca Тл — постоянная времени д ифференцирования;
T„ = С R — постоянная времени интегрирования;
i. — коэффициент, характеризующий степень введения интеграла в закон регулирования при той или иной величине уставки Тд.
Устройство реализует закон регулирования.
15 W(p) = — К 1+ Т„р+ 1 ° т,р
С целью получения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования и отноше20 ния постоянных времени дифференцирования и интегрирования и бесступенчатого перехода от ПД-закона регулирования к ПИД и обратно аналоговое регулирующее устройство выполнено по схеме, представленной на фиг.
25 1. На схеме приняты следующие обозн;ачения: х,у — соответственно входной и выходной сигналы устройства;
1 — операционный усилитель с потенциаль30 ной связью;
207273
2 †динамическ обратная связь íà RCэлементах;
8 — омический делитель входного сигнала;
4 и б — входной и выходной потенциометры.
Устройство отличается тем, что, с целью достижения вышеуказанных целей во входную цепь регулирующего устройства дополнительно введен делитель входного сигнала, состоящий из последовательно соединенных одинакового номинала потенциометра 4 и сопротивления r, к точке связи которых подсоединена входная клемма усилителя, а другая входная клемма (суммирующая точка) усилителя через два спаренных последовательно соединенных сопротивлений R обратной связи подсоединена к движку потенциометра 4, один из выводов которого непосредственно связан с входной клеммой регулирующего устройства и дифференщирующим конденсатором, вторая обкладка которого подсоединена к суммирующей точке усилителя. При этом органы регулировки интегрирующего конденсатора цепи обратной связи, подключенного своими выводами к движку потенциометра б и точке соединения двух спаренных сопротивлений, и дифференцирующего конденсатора жестко связаны.
Так как номиналы сопротивления r и потенциометров 4 и 5 намного меньше сопротивлений обратной связи и коэффициент усиления усилителя достаточно велик, достигается практическая реализация вышеуказанной передаточной функции, при этом постоянная времени дифференцирования устанавливается RC-элементами обратной связи, параметры Х и кп регулируются соответственно потенциометрами
4 и 5 . На фиг. 2 приведена схема модифицированного варианта регулирующего устройства, в котором параллельно входному потенциометру 4 подсоединен омический делитель, составленный из четырех последовательно соединенных одинаковых сопротивлений г, средняя точка которого соединена с движком потенциометра 4 и регулируемым сопротивлением Я обратной связи, а входной и выходной зажимы усилителя имеют общую шину, подключенную к точке соединения первого сопротивления омического делителя со вторым, счи10
15 г0
Зо
З5
45 тая от входного зажима регулирующего устройства, а дифференцирующий конденсатор одним выводом непосредственно подсоединен к точке соединения третьего сопротивления с четвертым указанного делителя.
Предмет изобретения
1. Аналоговое регулирующее устройство, содержащее входной и выходной потенциометры, операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинированной RC-цепью, составленной из двух пар регулируемых резисторов и конденсаторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования и отношения постоянной времени дифференцирования и интегрирования при бесступенчатом переходе от пропорционально-дифференциального закона регулирования к пропорциональноинтегрально-дифференциальному и обратно, в нем входной потенциометр выполнен в виде двух одинаковых резисторов, один из которых соединен по схеме потенциометра, образующих равноплечий делитель со .средней точкой, подключенной к входному зажиму усилителя, и один из зажимов этого потенциометра и его движок подсоединены соответственно через регулируемый конденсатор и пару регулируемых резисторов ко второму входному зажиму усилителя, а средняя точка регулируемых резисторов через второй регулируемый конденсатор соединена с движком,выходного .потенциометра, причем органы регулировок конденсаторов и движки регулируемых резисторов, попарно жестко связаны.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем параллельно входному погенциометру подключен омический делитель, составленный из четырех одинаковых резисторов, и его средняя точка соединена с движком входного потенциометра и регулируемым резистором обратной связи, а дифференцирующий конденсатор подключен между общей точкой третьего и четвертого резистора делителя и входным зажимом усилителя.
207273
Фыг. 2
Составитель И. Н. Шувалова
Редактор А. Морозова Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: И. Л. Кириллова и T. В. Егорова
Заказ 37/9 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр, Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2