Резервированная система регулирования
Иллюстрации
Реферат
(11) 552590
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.75 (21) 2308567/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 13.04.77 (51) М K.÷ г С 05В 23/00
Н 05К 10/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396(088.8) (72) Автор изобретения
А. И. Брук (71) Заявитель (54) РЕЗЕРВИРОВАННАЯ СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ
Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при построении высоконадежных систем с автоматическим контролем исправности резервированных каналов.
Известна система, в которой выходные сигналы однотипных датчиков, вычислительных и исполнительных устройств попарно сравниваются на пороговых олоках контроля (1).
По такой же схеме построена резервированная система управления, имеющая улучшенную защиту от ошибок (2).
Однако указан ные системы имеют большое количество пороговых блоков, чго приводит к увеличению веса и габаритов, и; с учетом ограниченной надежности этих элементов, к снижению общей надежности всей системы.
Более близкой по технической сущности к описываемой является система, в которой отказы всех блоков, входящих в резервируемые каналы, определяются одним блоком порогового ко|нтроля, подключенным к выходам .регуляторов. Первый вход каждого регулятора подсоединен к выходу датчика, входящего в первую группу. Система содержит блок усреднения, который своими входами может быть подключен к второй группе датчиков (3).
В этой системе сокращено количество пороговых блоков, однако, она не обеспечивает возможности уменьшения порога контролирующего блока. Такое уменьшение повысило бы надежность контроля и безопасность применения системы, но во избежание ложных сигналов отказа порог должен быть настроен на наибольшее из рассогласований, обусловленных различными группами датчиков. 11ри этом снижается:надежность контроля датчиков других групп, дающих меньшее рассогласование.
Цель изобретения — повышение надежности системы, достигаемое уменьшением порога срабатывания блока контроля, без увеличения вероятности ложной сигнализации об отказе.
Для этого в систему. введены масштаоирующий блок и по числу регуляторов агтенюаторы и сумматоры, выходы сумматоров соединены с вторыми входами соответствующих per ляторов, первые входы сумматоров через атте,нюаторы — с соответствующими датчиками второй группы, вторые входы сумматоров через масштабирующий блок подключены к выходу блока усреднения.
На фиг. 1 представлена схема системы с двумя группами датчиков и трехкратным резервированием; на |фиг. 2 — вариант электрического соединения блоков системы.
Система содержит две группы датчиков 1 — 3 и 4 — 6, регуляторы 7 — 9, блок 10 порогового контроля, сумматоры 11 — 13, блок усреднения
14, аттенюаторы 15 — 17 и масштабирующий
30 блок 18. Датчики 1 — 3 первой группы соедипе552590
50 ны с первыми входами соответствующих регуляторов 7 — 9 непосредственно. Каждый из датчиков 4 — 6 второй группы, например датчик 4 (причем известно, что эта вторая группа датчиков при непосредственном. подключении к регуляторам 7 — 9 дала бы большее рассогласование между выходными сигналами регуляторов 7 — 9, чем группа датчиков 1 — 3), соединен с вторым входом соответствующего регулятора 7 через соответствующие аттенюатор 15 и сумматор 11. Вторые входы всех сумматоров 11 — 13 через масштабирующий блок
18 и блок усреднения подключены к выходам датчиков 4 — 6 второй, группы, блок порогового контроля 10 — к выхо, ам регуляторов 7 — 9.
Элементы R — R< на фиг. 2 — резисторы..
Работает система следующим образом.
Предварительно устанавливается коэффициент усиления всех аттенюаторов 15 — 17 а (а(1) и масштабирующего блока 18 1 — а.
Ввиду того, что сигналы от датчиков 4 — 6 второй группы приходят на входы регуляторов
7 — 9 через блоки 11 — 18, то связь между выходным сигналом одного из сумматоров, например 11, с выходными сигналами соответствующего датчика 4 и усредняющего блока 14 определяется формулой х = ах, + (1 — а) х,р (1) .где х < — выходной сигнал сумматора 11;
x> — выходной сигнал датчика 4; х,р — выходной сигнал блока усреднения !4.
Формула (1) показывает, что часть рассогласования выходных сигналов сумматоров (и соответственно регуляторов), обусловленная датчиком 4, уменьшена пропорционально коэффициенту а. В то же время, общий уровень сигнала, приходящего на вход регулятора от группы датчиков 4 — 6, сохранен первоначальным за счет дополнения сигналом х,р.
Введение описанных блоков и связей позволяет уравновесить части рассогласований между выходными сигналами регуляторов, обусловленных датчиками различных групп. При необходимости аналогичные блоки и связи могут быть введены для других групп датчиков (с подбором для каждой из них коэф фициента а).
На фиг. 2 представлен вариант электрического соединения блоков 4 — 9 и 11 — 18, где датчики 4 — 6:соединены между собой посредством пар резисторов Ri и Rp, Rs и R4, Rs u RG в звезду. Каждая пара резисторов представляет собой делитель напряжения, средняя точка которото соединена с входом соответствующего регулятора. Такое соединение значительно упрощает реализацию описываемой системы. Если Ran=Ra=Rs и R =R4=Re то сигналы на входе определяются формулой (1), причем а = = = (2) 1 1 + 1 2 RÇ + R4 R5 + 6 х р — (x + x, + x,) (3) где xq u xa — выходные сигналы датчиков 5 и 6 соответственно.
В случае передачи сигналов:на переменном токе, делители могут быть емкостными или индуктивными.
В описываемой системе возможно сузить порог контроля до меньшего из рассогласований, обусловленных различными группами датчиков, одновременно повысив надежность контроля всех датчиков при той же вероятности ложного срабатывания блока контроля.
Формула изобретения
Резервированная система регулирования, содержащая регуляторы, первые входы которых соединены с первой труппой датчиков, а выходы — с блоком порогового контроля, и блок усреднения, подсоединенный к второй группе датчиков, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, о на содержит масштабирующий блок и по числу регуляторов аттенюаторы и сумматоры, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих регуляторов, первые входы через аттенюаторы — с соответствующими датчиками второй группы, вторые входы сумматоров через масштабирующий блок подключены к выходу блока усреднения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Белогородский С. Л. Автоматизация управления посадкой самолета. М., «Транспорт», 1972, с. 295.
2. Патент США М 3489889, кл. 235 — 184, 1976.
3. Авт. св. № 310250, G 06F 11/00, 1968 (прототип) .
Рог. 1
Рсг.Z
Составитель В. Дианов
Техред А. Камышникова
Редактор И. Грузова
Корректор Л Орлова
Заказ 680/5 Изд. № 322 Тираж 1069 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2