Регулятор для объектов с транспортным запаздыванием

Регулятор для объектов с транспортным запаздыванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Ресяублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЮТЙЛЬСТВУ (5l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 38aacle80 03.0 1.77 (21) 2439937/18-24 и 641394 (5l) М. Кл

G 05 В 11/01 с присоединением заявки №

Гееударстеенный квинтет

СССР в делам неееретеннй и Отнрь4тнй (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.795юллетеиь № 1

Дата опубликования описания 08.01.79 (53) УДК62-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е. Н. Копытко н М. H. Горничар (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДЛЯ ОБЪЕКТОВ С ТРАНСПОРТНЫМ

ЗАПАЗДЫВАНИЕМ

Изобретение относится к области авто матического управления и может быть использовано для управления объектами, обладающими запаздыванием, как постоянным, так и переменным.

Известен регулятор Смита для обьек

ma с чистым запаздыванием, содержащий непрерывиый астатический регулятор, охваченный обратной связью с передаточ ной функцией с чистым запаздыванием, (1).

Этим достигается исключение эапаэ- 1О дывания из характеристического уравне-. ния системы и основной регулятор можно настраивать так, как будто запаздывание отсутствует. - Недостатком данного регуля тора является необходимость реализации звена с чистым запаздыванием, что свя эано со значительными трудностями даже в случае постоянного запаздывания. Наиболее близким техническим решением является регулятор, содержащий последователт ио соединенные импульсной элемент и двигатель, выход которого соединен с объектом регулирования, и датчик обрат ной связи, вход которого соединен с выходом объекта регулирования, а выход через сумматор ттодключен к усилителю, выход задатчпка соединен с одним из входов сумматора 2 .

Недостатком известного регулятора являются низкое быстродействие и точность.

Белью настоящего изобретения являет ся уменьшение времени регулирования и максимальной установившейся ошибки в случае переменного транспортного запаздывания.

Поставленная цель достигается тем, что известный рее улятор содержит источник питания и последовательно соединенные датчик импульсов, счетчик, запоминшощий блок и преобразователь напряжения во временной интервал, вход которого соединен с выходом усилители, а выход с одними из входов запоминающего блока, счетчика и импульсного элемента, другой вход которого соединен с источ- ником питания, а вход датчика импуль641394

Выход счетчика 11 соединен с запоминающим устройством 12, связанным со входом залуска преобразователя напряжения во временной интервал и разрешаю цим его работу только после заполнения счетчика 1 1. Для периодичеокой подготовки счетчика 11 и запоминающего устройства 12 перед началом очередного цикла работы их входы подготовки связаны с выходом. преобразователя напряжения во временной интервал, 50 сов соединен с одним из выходов обьекта регулирования.

На чертеже представлена функциональная схема системы автоматического регулирования обьекта 1 с транспортным запаздыванием. Регулятор содержит исполнительный механизм 2 с приводным, например, электрическим двигателем, подключенным через импульсный элемент

3 к источнику питании 4. При такой 10 схеме двигатель работает с постоянной максимальной скоростью, а перемещение регулиру1ощего органа исполнительного механизма 2 Определяется длительностью замкнутого состояния импульсного эле- 15 мента 3, связанного с преобразователем напряжения,во временной интервал 5, вход которого через усилитель 6 подклк чен к сумматору 7 сигналов задатчика 8 и датчика обратной связи 9. Преобраэс 20 ватель напряжения во временной интервал 5 преобразует разностный сигнал во временной интервал путем сравнения с линейно-изменяющимся напряжением.

Такое управление двигателем исполнител| ного механизма 2 позволяет свести к минимуму зону нечувствительности регулятора и, следовательно, максимальную установившуюся ошибку регулирования.

Для размыкания канала регулирования на время транспортного запаздывания регулятор содержит датчик импульсов 10„ связанный с обьектом 1 и подключенный к счетчику с регулируемым коэффициен Гом пересчета 11.

35 б

Так как транспортное запаздыватп1е у обьектов обусловлено транспортированием вещества в потоках на некоторое расстояние, то связав с движущимся веществом датчик импульсов, подключив его к счеч чику и ограничив обьем счетчика числом, соответствующим заданному расстоянию, можно измерять время запаздывания при любых скоростях массопереноса с точностью, определяемой дискретностью зада р 4 чика.

Предлагаемое устройство реализовано для целей управления нанесением связующего на ленту армирующего материала, используемого для изготовления изделий из композиционных материалов намоткой по "мокрому способу на намоточном станке.

При изготовлении изделий лента армируклцего материала движетсч через узел пропитки, где ла нее в избытке наносится связующее. Далее лента проходит через исполнительный механизм 2,удаляющий излишек связующего, и через датчик об-4 ратной связи 9, контролирующий объемное содержание связующего в ленте. Регулирующим воздействием является усилие, .с которым пропитанная связующим лента сжимается регулиру1ощим органом исполнительного механизма 2, Переменное транспортное запаздывание в системе вызвано тем„что скорость, с которой лента проходит расстояние между выходом исполнительного механизма 2 и выходом датчика обратной связи 9, периодически изменяется.

Датчик импульсов 10 представляет собой тахометрическое устройство, связанное с движущей лентой посредством отдельной нити армирующего материала, укладываемой на дорн вместе с лентой.

Процесс регу шрования осуществляется циклически. В процессе рабочь регулятора да Гчик импульсов 10 заполняет импульсами сче Гчик 1 1 р кОзффициенГ пересчета которого выбран таким, чтобы счетчик 11 заполнился при прохождении участком ленчъ расстояния между входом исполнительного механизма 2 и выходом датчика обратной связи 9. В момент заполнения счетчика 11 запоминающий блок

12 изменяет свое состояние и запускает преобразователь нацряжения во временной интервал 5, преобразующий разность сит палов задатчика 8 и датчика обратной связи 9 во временной интервал.

Одновременно с началом .процесса преоб разования импульсный элемент 3 под» ключает двигатель исполнительного меха низма 2 к источнику питания 4. В ходе процесса преобразования счет импульсов счетчикОм 1 1 запрещается ПО сигналу преобразователя напряжения во временной интервал 5 счетчик 11 сбрасывается в исходное состояние и тем самым подготавливается к новому циклу работъь По окончании процесса преобразования импуль оный элемент . 3 отключает двигатель ,исполнительного механизма 2 от источ