Пневматическое управляющее устройство

Пневматическое управляющее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<и> 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)ЗаявЛено13.06.77 (21) 2496817/18-24 с присоединением заявки М—

+ (23) П риоритет—

Опубликовано 15.10.79, Бюллетень ла 38

Дата опубликования описания 20.10.79 (51)М. Кл.

G 05 В 13/00 тасудэрстааннкй каиктет

СССР на делам нзабратаннй н вткрктнй (53) УДК 621.525 (088.8) (72) Авторы изобРетении А Н. 10рин, С; А. Моисеев, К, С. Балушкин и В. Г. Бочоридзе

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский (71 } Заявитель инститУт автоматизации пРоизводственных пРоцессов в

Настоящее изобретение относится к области пневматического приборостроения и может быть использовано при синтезе самонастраивающихся систем для автоматического управления технологическими процессами.

Известны самонастраивающиеся системы, содержащие в качестве регулятора управляющие устройства, имеющие в своем составе интегратор и анализатор качества (1).

Известные самонастраивающиеся устройства обладают недостаточной точностью регулирования колебательных процессов.

Наиболее близким техническим реше15 нием к данному является пневматический самонастраивающийся регулятор, содержащий сигнум-реле, подключенное к каналам параметра и задания, ключ, выход которо» го является выходным каналом устройства, формирователь управляющего воздействия, состоящий из подключенного к входным каналам параметра и задания элемента сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединенные ключ, переменный дроссель, емкость и усилитель, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа устройства, а выход сигнум-реле соединен с управляющими входами ключей обоих интеграторов, и блок определения знака производной, состоящей из подключенных к входным каналам параметра и задания элементов сравнения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного из элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен в одной из управляющих камер ключа устройства(2).

Однако, при отработке сложных входных воздействий при управлении колебательными объектами возможен срыв автоколебательного режима в известном регуляторе, что ухудшает его динамические характеристики.

Целью данного изобретения является улучшение его динамических характерис тик и упрощение конс трукции устройства.

691807

Это достигается благодаря тому, что в нем каждый интегратор формирователя управляющего воздействия содержит элемент памяти и, обратный клапан, подключенный параллельно переменному дросселю, причем первые управляющие входы элементов памяти соединены между собой, а выходы подключены к управляющим входам ключей обоих интеграторов, причем выходы сигнум-реле и реле блока опреде- 10 пения знака производной подключены к другим управляющим входам элементов памяти. Дополнительным отличием являет са то, что с целью повышения быстродей- ствия устройства, в блоке определения зйака 15 производной установлены перек иочатель с параллельным регулируемым дросселем, вход переключателя подключен к выходу другого элемента сравнения, а средняя точка регулируемого дросселя подключе- 2О на к управляющему входу данного элемента сравнения.

Схема регулятора представлена на фиг. 1, а на фиг. 2 — график его работы..

Регулятор содержит формирователь управляющего воздействия 1, ключ выходной

2, блок определения знака производной 3 и сигнум- реле 4. Рходы формирователя управляющего воздействия 1 соединены с входными каналами регулируемой величи. ны параметра - P - и задания — Р пор ЗаА

Формирователь управляющего воздействия 1 состоит из двух интеграторов, имеющих элемент сравнения 5, и каждый иэ которых включает элемент памяти 6, ключ 7, переменный дроссель 8, обратный клапан 9, емкость, 10 и усилитель 11.

Второй интегратор выполнен аналогично и состоит из элемента памяти 12, ключа 13, переменного дросселя 14, обратного клапана 15, емкости 16 и усилителя мощности 17.

Блок определения знака производной

3 содержит два элемента сравнения 18 и

19, реле 20, четыре переменных дроссе ля 21, 22, 23, 24, два постоянных дроосела 25 и 26, причем дроссели 21, 22, 50

25, 26 образуют дроссельные делители, емкость 27 и переключатель, состоящий иэ двух трехмембранюпс реле 28, 29, В качестве сигиум-реле 4 используетсядискретный элемент сравнения. Дроссели 23, 24 образуют регулируемый дроссель, параллельно включенный переключателю.

Устройство работает следующим обр6- «ом» 4

Сигналы, пропорциональные заданному

Р „„и текущему значениям Р„регулируемой величины, поступают на входы элемента сравнения 5, работающего в зависимости от положения элементов памяти

6 и 12, а также ключей 7 и 13, управляемых блоком определения знака производной 3 и сигнум-реле 4, попеременно в режиме интегрирования и запоминания.

В обратную связь элемента 5 в зависимости от положения выходного ключа 2, управляемого блоком 3, подключается выход первого или второго интегратора.

Если знак функции блока 3 зт g h Х > О а знак функции сигнум-реле 81go Х<оэто случай, когда параметр находится в первом квадранте изменения параметра, элемент сравнения 5 подключается через элемент памяти 6 и ключ 7 к инерционному звену "дроссель-емкость (элементы 8, 10) и в первом интеграторе производится операция интегрирования ошиб;ки а

+ 1 Л т )sat

1

Эта величина через выходной ключ подается на выход устройства и в положительную обратную связь этого же интегратора.

Одновременно от элемента сравнения

5 посредством элемента 12 отключено инерционное звено, элементы 14 и 16, второго интегратора. Если 81 и Х < O a

81фИ Х < О (параметр находится во втором квадранте) элемент сравнения 5 отключен от инерционных звеньев, а формируется канал связи между инерционными звеньями, в результате чего происходит перетек иэ емкости 16 через обратный клапан 15 и дроссель 8 в емкость 10. В пределе давления в емкостях выравниваются, стремясь к средней величине этих давлений.

В блоке определения знака производной реализуется операция, т « т„если sign (V.-xb>o Г,если Иди Сх.х) 0, универсальное реле 20 определяет знак этой величины. Переключатель, сформированный на трехмембранных реле 28, 29, осуществляет подключение в дроссельную обратную связь элемента сравнения 18 дросселя 23, еслибы h(XX)>Oи 24 если

sign (x х) 60причем проводимость дросселя 23 больше проводимости дросселя 24.

5 69180

Эгим самым обеспечивается быстродействие и четкость работы блока.

Пискретный элемент сравнения 4 формирует инверсный знак ошибки рассогласования. 5

Формирование выходного сигнала производится по следующему закону:

40

04 (+;+„), Если е1я п X ) o

U(4)U<(4 + )> если ю п х(о

Управляю нее. устройство формирует управляющее воздействие из двух уровней, разность значений которых уменьшается при движении параметра к линии задания 15

gag n(xx) . и увеличивается при отклонении параметр а от линии задания М фи (x х) (О при этом изменяется выход того интегратора, который соединен с выходным каналом устройства, а выход другого заном- 2о нен, этим самым достигается возможность . скомпенсировать частые воздействия больших возмущений эа счет наличия двух переменных уровней, образующих управляющее воздействие. 25

По сравнению с известными предлагаемое устройство позволяет повысить качество регулирования технологических ïðîo цессов и увеличить быстродействие и чет кость работы блока определения знака производной при больших постоянных вр . мени объекта регулирования.

Использование предложенного устройства эффективно в системах автоматического управления колебательным техноло-гическим процессами, в которых при уменьшении амплитуды колебания частота увеличивается.

Формула изобретения

1. Пневматическое управляющее уст45 ройство, содержащее сигнум-реле, подключенное к каналам параметра и задания, е ключ, выход которого является выходным каналом устройства, формирователь управляющего воздействия, состоящий из под50 ключенного к входным каналам параметра и задания элемента сравнения и двух интеграторов, включающих последовательно соединейные ключ, переменный дроссель, емкость и усилитель, выходы усилителей интеграторов соединены с управляющими камерами ключа устройства, а выход сигнум-реле соединен с управляющими входами ключей обоих интеграторов, и блок определения знака производной, состоящий иэ подключенных к входным каналам параметра и задания элементов сравнения с дроссельными делителями, реле, которое подключено к выходу одного иэ элементов сравнения, выход реле блока определения знака производной соединен с одной иэ управляющих камер ключа устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью улучшения динамических характеристик устройства, в нем каждый интегратор формирователя управляющего вбэдействия содержит элемент памяти и обратный клапан, подключенный параллельно переменному дросселю, причем первые управляющие входы элементов памяти соединены между собой, а выходы подключены к управляющим входам ключей обоих интеграторов, причем выходы сигнум- реле и реле блока определения анака производной подключены к другим управляющим входам элементов памяти.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в нем, в блоке определения знака производной установлены переключатель с параллельным регулируемым дросселем, вход переключателя подключен к выходу другого элемента сравнения, а средняя точка регулируемого дросселя подключена к управляющему входу данного элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Козлов В. И. Самонастраивающаяся система с репейными элементами, М., Знергия", 1974., с. 434.

2. Заявка l4 2309926/24 кл. G 05 В 13/00, от 04.01.76, по которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства (прототип).

691 НО7

Составитель О, Гудкова

Редактор Э. Губниикая Техред 3. фанта Корректор M. Шароши

Заказ 62 1 4/37 Тираж 1015 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4