Пропорционально-интегральнодифференциальный регулятор

Пропорционально-интегральнодифференциальный регулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 578636

Севе боеетсиие

Соцналистнчесиии

Реслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.76 (21) 2373461, 18-24 с присоединением заявки № (51) М Кл з G 05B 11(00

Сонета йбииистроа КСР по делам изобретений

N открытий (53) УДК 62-523(088.8) (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень № 40 (45) Дата опубликования описания 15.11.77 (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Болилый, Е. В. Гусак, В. В. Морозов и иностранец Райнхард Херцог (ГДР) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Государстеенный комитет

Приоритет

Изобретение относится к автоматическим регуляторам, работающим по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону регулирования, и предназначено для автоматического регулирования технологических процессов.

Известны пропорционально-интегральнодифференциальные (ПИД) регуляторы, содержащие пропорционально-дифференциальное (ПД) устройство и вспомогательный пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор (1 — 3). Причем, как правило, ПД-устройство известных регуляторов имеет в своем составе сумматор, входы которого соединены соответственно с входом и выходом инверсного апериодического блока.

Из известных ПИД-регуляторов наиболее близок к изобретению по своей технической сущности регулятор, содержащий первый сумматор, входы которого подключены соответственно к входу и выходу инверсного апериодического блока, и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель и второй сумматор, выход которого непосредственно и через сервомотор соединен с соответствующими входами третьего сумматора (3).

Недостатком известных ПИД-регуляторов является существенное отличие динамических свойств от идеальных, т. е. известные

ПИД-регуляторы представляют собой как бы последовательное соединение идеального

ПИД-регулятора и «балластного» звена, которое в значительной мере искажает динамические характеристики регулятора.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия регулятора.

Это дости-ается тем, что в регуляторе вто. рой в од второго сумматора соединен с вы1О ходом первого сумматора, а выход — с Входом инверсного апсриодического звена.

Блок-схема регулятора представлена на чертеже.

Она содержит измеритель 1 рассогласова15 ния, усилитель 2, первый 3, второй 4 и третий 5 сумматоры, инверсный апериодический блок 6, ссрвомотор 7.

Регулятор работает следующим образом.

Сигнал рассогласования Ax(t), вырабаты20 ваемый на измерителе 1 рассогласования, регулируемой величины y(t) и задающего воздействия g(t) поступает на усилитель 2, коэффициент усиления которого К может быть изменен в процессе настройки регулятора.

25 Сигнал с выхода усилителя 2 попадает на

ПД-устройство 8, выполненное в виде положительной обратной связи, охватывающей прямую цепь регулятора. Обратная связь представляет сооой параллельное соединение

30 безынерционного звена с единичным коэФФи578636

Формула изобретения

1!

Составитель Ю. Гладков

Тсхрсд И. Караидашова Корректор Т, Добровольская

Редан гор И. Груасв", 3аказ 2319/12 !!вд. ¹ 847 Тираж 1109

1!ПО Гос",д;;рс". вс.l,!îãî комн гста Совета Министров СССР г!о с.!а!в и : брстсний н 1и кры гпй

113035, Москва, Ж 35, Р1121нская наб., д. 4 5

Подписное

Тнпогра(!1ия, и!1. Сl! II\ нов!l, 2 циентом усиления и инверсного апериодического блока с единичным коэффициентом передачи.

В соответствии со структурной схемой передаточная функция устройства 8 имеет вид

W„,(/) = ту»-1, где TI — постоянная времени инверсного апериодического блока.

Таким образом, построенное по данной структуре ПД-устройство по своим динамическим свойствам весьма близко к свойствам идеального ПД-звена.

Выходной сигнал с ПД-устройства 8 подается на вспомогательный ПИ-регулятор 9, выполненный как параллельное соединение безынерционного звена и сервомотора с передаточной функцией !

1 см ()— 20

72Р где T> — постоянная, времени сервомотора.

Вспомогательный ПИ-регулятор 9 имеет передаточную функцию

F„„(P) = 1+ а регулятор в целом — передаточную функцию вида фв„ (P) К(TP+ 1) 1+ . 33

Т,Р+1 /

Путем изменения коэффициента усиления

К усил1ителя 2 и постоянной времени Т, блока 6 достигается нужный выбор настроечных пар.аметров ПИД-регулятора. 35

Использование ПД-устройства, выполненного в !виде положительной обратной связи, охватывающей цепь воздействия регулятора между усилителем и вспомогательным ПИрегулятором, выгодно отличает предлагаемый

ПИД-регулятор от указанного прототипа, так как исключается влияние «балластного» звена на динамические свойства регулятора, обусловленное структурой построения ПДзвена. Построение ПД-устройства по предлагаемой схеме улучшает качество введения производной в закон регулирования ПИД-регулятора, что повышает точность и быстродействие регулятора, а это, в свою очередь, приводит к по!вышению качества регулирования технологических процессов.

Пропорционально-интегрально - дифференциальный регулятор, содержащий первый сумматор, входы которого соединены соответственно с входом и выходом инверсного апериодического блока, и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель и второй сумматор, выход !которого непосредственно и через сервомотор соединен с соответствующими входами третьего сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия регу.лятора, в нем второй вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а выход — с входом инверсного апериодического блока.

Источники информации, при!нятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции ¹ 2083324, G 05В 11/00, опублик. 21.01.72.

2. Заявка Франции ¹ 22006655555555, G 05В 11/00, опублик. 03.10.71.

3. Патент ФРГ ¹ 2023130, G 05В 11/01, опу блик. 18.10.73.