Устройство для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования (сар) с пропорциональнодифференциальным законом управления

Устройство для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования (сар) с пропорциональнодифференциальным законом управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

5О3254

Союз Советских

Социалистических

Республик 4r (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.74 (21) 2017336/18-24 (51) М Кл е С 06G 7/18

G 05В 13/00 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.76. Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 18,11.76

Государственный камнтет

Совета 1анннстров СССР оо делам изобретений и открытий (3) УДК 681.333:5! (088.8) (72) Автор ы изобретения

M. Б. Чернова, В. М. Самохвалов и В. И. Еремеев

Тульский политехнический институт (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ СИГНАЛА

ОШИБКИ В ЗАМКНУТЫХ ОДНОКОНТУРНЫХ СИСТЕМАХ

АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С

ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ЗАКОНОМ

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике.

Известны устройства для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования (CAP) с пропорционально-дифференциальным законом управления, содержащие дифферепцирующий элемент, два сумматора формирования малых отклонений с подключенными соответственно к их первым входам двумя запоминающими элементами, сумматор формирования k-х производных, сумматор формирования (n+a)-й производной, первый блок интеграторов с (k — 1) -м последовательно включенными интеграторами и второй блок интеграторов с (n+o — 1)-м последовательно включенными интеграторами, элемент сравнения, выход которого соединен со входом блока управления, подключенного выходом ко входу исполнительного олока, I;I Iход которого через измерительный блок соединен с одним из входов элемента сравнения,. подключенного другим входом ко входной клемме устройства.

Предложенное устройство отличается тем, что содержит элемент «И», два входа которого непосредственно и через диффереш ирующий элемент подключены к выходу элемента сравнения, два других входа соединены со вторыми входами соответствующих сумматоров формирования малых отклонений и сооТветственно с выходами блока управления и исполнительного блока, а два выхода элемента

«И» подсоединены ко в: одам соответствующих запоминающих элементов, выходы сум5 м атаров формирования малых отклонений подключены к первому и второму входам сумматора формирования k-х производных, остальные (/г — 1) входов и выход которого подсоединены соответственно к (/г — 1) -му выходу

10 и ко входу первого блока интеграторов, один из входов сумматора формирования (и+о)-й производной подключен к выходу сумматора формирования /г-х производных, m его входов подключены к соответствующим выходам

15 первого блока интеграторов и и входов — к соответствующим выходам второго блока интеграторов, подключенного входом к выходу сумматора формирования (и+о)-й пропзвод:oA. Это позволяет расширить кл-сс рсшас20 мых задач.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Оно состоит пз элемента сравнения 1, блока управления 2, исполнительного блока 3.

25 объекта регулирования 4, измерительного блока 5, дпфферепцирующего элемента 6, логического элемента «И» 7, запоминающих элементов 8., сумматоров 9, 10 и 11, блоков интеграторов 12 и 13. Связь между коордпнатамп

3р функциональных элементов замкнутой одно503254

10

20

Зо

45

60 контурной САР с пропорционально-дифференциальным законом управления в линейном режиме описывается соотношениями

I ; Я;1Д Лх = ЛУ, r (п + а)

=о — блок управления 2, и

Z С Д Лй LpAU =0 — исполнительный блок 3, и т

Z — А; Д Лх = ZB,Д М вЂ” АОЛУд, n ) и, I=1 =Оl

m

Е В Д -АЛЬ + Z А; Д +" Лх, Ал у=p J

i=p

Д Лх продифференцированное о. раз дифференциальное уравнение объекта регулирования 4 совместно с измерительным блоком 5, где Ар, А;, В;, C ; Lo, P — постоянные коэффициенты;

Д вЂ” оператор вида d/dt;

Лх, ЛУ, ЛЙ, ЛУ вЂ” малые отклонения соответствейно на выходах элемента сравнения, измерительного, исполнительного и управляющего устройств; и, m, К r — пределы дифференцирования.

При появлении сигналов Лх и Лх соответственно на выходах элемента сравнения 1 и дифференцирующего элемента 6 логический элемент 7 отключает входы запоминающих элементов 8, в результате чего с последних информация о начальном состоянии САР, соответствующим моменту появления рассогласования Лх, поступает на сумматоры 9, которые, сравнивая ее с текущими значениями параметров системы, выдают сигналы о малых отклонениях ЛУ и Ah в замкнутой САР. Сумматор 10 и блок интеграторов 12 по мере поступления сигналов с сумматоров 9 в соответствии с линейным дифференциальным уравнением исполнительного устройства выдает информацию о k-х производных от отклонения Л/г на выходе исполнительного блока 3, после его производные от а-ro no k-й порядок от отклонения Лй совместно с сигналом с выходов ц-х интеграторов (ц = 1..., n) блока интеграторов 13 преобразуют, согласно продифференцированному а раз линейному дифференциальному уравнению ооъекта регулирования 4 и измерительного блока 5, и подают на сумматор 11.

Таким образом, на выходе сумматора 11 получают непрерывную производную (и+а)-го порядка от сигнала ошибки, а с выходов блока интеграторов 13 — непрерывные

4 производные с первого до (и+ а — 1) порядков от сигнала ошибки в замкнутой CAP.

Когда на выходах соответственно элемента сравнения 1 и дифференцирующего элемента 6

Лх=О и Лх=О, логический элемент 7 подключает входы запоминающих элементов 8 к САР, вследствие чего сигналы на выходе запоминающих элементов 8 повторяют текущие значения параметров САР, и с выходов сумматоров 9 поступают нулевые сигналы.

Формула изобретения

Устройство для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования с пропорционально-дифференциальным законом управления, содержащее дифференцирующий элемент, два сумматора формирования малых отклонений с подключенными соответственно к их первым входам двумя запоминающими элементами, сумматор формирования k-x производных, сумматор формирования (и+а)-й производной, первый блок интеграторов с (k — 1) -м последовательно включенными интеграторами и второй блок интеграторов с (n+o.— 1)-м последовательно включенными интеграторами, элемент сравнения, выход которого соединен со входом блока управления, подключенного выходом ко входу исполнительного блока, выход которого через измерительный блок соединен с одним из входов элемента сравнения, подключенного другим входом ко входной клемме, устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит элемент

«И», два входа которого непосредственно и через дифференцирующий элемент подключены к выходу элемента сравнения, два других входа соединены со вторыми входами соответствующих сумматоров формирования малых отклонений и соответственно с выходами блока управления и исполнительного блока, а два выхода элемента «И» подсоединены ко входам соответствующих запоминающих элементов, выходы сумматоров формирования малых отклонении подключены к первому и второму входам сумматора формирования Й-х производных, остальные (k — 1) входов и выход которого подсоединены соответственно к (k — 1)-му выходу и ко входу первого блока интеграторов, один из входов сумматора формирования (n+ а) -й производной подключен к выходу сумматора формирования k-х производных, m его входов подсоединены к соответствующим выходам первого блока интеграторов и п входов — к соответствующим выходам второго блока интеграторов, подключенного входом к выходу сумматора формирования (п+ а)-й производной.

503254

Составитель А. Маслов

Редактор Л, Тюрина Техред М. Семенов Корректоры М. Лейзерман и Л. Орлова

Заказ 3791 Изд. № 1126 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал