Регулятор с переключаемыми параметрами

Регулятор с переключаемыми параметрами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт..свид-ву (22) Заявлено 13.02.78 (21) 2578303/18-24 с присоединением заявки ¹ (5 l ) M. Кл.

6 05 В 13/00 (28) Приоритет

Гооударстааиный комитат

СССР

No делам изобретений и открытий .

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.80 (53) УДК

62-50 (088.8) (72) Автор изобретенйя

Е. К. Шигин

Воронежский технологический институт (7() Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР С ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

Изобретение относится к области автоматического управления химико-технологическими объектами, а более конкретно — к конструированию транзисторных регуляторов с переключаемыми параметрами.

Известен регулятор, обеспечивающий более высокое качество регулирования химико-технологических объектов путем автоматического переключения своих параметров настройки в зависимости от-соотношения знаков ошибки и скорости изменения ошибки (13.

Недостаток известного регулятора — его малая точность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор, содержащий последовательно соединенные усилитель, первый выпрямитель, суммируюпвтй усилитель, ключ, фазочувствительный усилитель и блок обратной связи, выход которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, второй выход усилителя соединен со вторым входом фазочувствительного усилителя, третий выход, - через последовательно соединенные второй выпрямитель и индикатор ошибки — со вторым входом блока обратной связи, а четвертый выход — со входом третьего выпрямителя, третий вход блока обратной связи соединен с выходом триггера (2).

Недостаток этого устройства в его малой точности работы, Цель изобретения — увеличение точности регулятора с переключаемыми параметрами, Указанная цель достигается тем, что регулятор содержит дифференциатор, прерыватель н последовательно соединенные дискриминатор и одновибратор, выход фазочувствительного усилителя соединен с входами прерывателя и дискриминатора, а выход третьего выпрямителя через дифференциатор соединен с триггером, причем дифференциатор содержит переключатель знака, первый и второй коммутаторы, первую и вторую группы конденсаторов, первый и второй замыкающие контакты и потенциометр, первый неподвижный вывод которого соединен с первым выходом третьего выпрямителя, а через первый замыкающий контакт и непосредственно — с первым коммутатором, выходы которого через первую и вторую группы конден3 744445 саторов соединены с соответствующими входа" ми второго коммутатора, выход которого соединен со входом триттера, переключатель знака соединен с подвижным и вторым неподвижным выводами потенциометра и через второй

5 замыкающий контакт непосредственно — с первым коммутатором.

На чертеже показана схема устройства регулятора. .Регулятор содержит усилитель 1, фазочувстиительный усиЛитель 2, содержащий реле, третий первый и второй выпрямители 3,4,5, ключ б, суммирующий усилитель 7, индикатор 8 ошибки блок 9 обратной связи, триггер 10, дифференциатор 11, прерыватель 12, дискриминатор 13 ю заднего фронта выходных импульсов регулятора, одновибратор 14, делитель 15 напряжения сигнала модуля ошибки системы„переключатель

16 знака коэффициента Кл (контакты 16.1 и

162) с ручным управлением, первый коммутатор 17 с контактами 17,1 — 17.6 и второй коммутатор 18 с контактами 18.1 — 18.6, первую группу конденсаторов 19 (конденсаторы 19 1—

19.3}, вторую группу конденсаторов 20, (конденсаторы 20,1— - 20.3), первый замыкающий контакт 21 и . второй замыкающий контакт 22, О1у„, О ц, О 1 — модули сигнала ошибки

Ъ на выходах выпрямителей соответственно 4,5 и 3, U>, U, Π— сигналы на выходах соответственно блока 9 обратной связи, дифференциатора 11 и суммирующего усилителя 7.

4 характеристики регуляменения ошибки, и тора линейны.

Для устранения запаздывания в срабатывании регулятора при переходе ошибки через нуль введен индикатор 8 ошибки, На индикатор 8 ошибки поступает выпрямленный сигнал ошибки со второго выпрямителя 5. При уменьшении сигнала ошибки ниже порога срабатывания индикатора 8 ошибки последний шунтирует конДенсаторы блока 9 обратной связи, которые разряжаются ускоренно, благодаря чему выходная величина уменьшается до нуля и суммирующий усилитель 7 выдает сигнал О„на ключ 6, открывая его. Регулятор приводится в положение готовности к срабатыванию при увеличении ошибки системы выше порога срабатывания.

Операция сравнения знака ошибки и алгебраической суммы ошибки и скорости изменения ошибки производится на логическом блоке, включающем третий выпрямитель 3 сигнала ошибки, дискретный дифференциатор 11 и триггер 10 с релейным выходом.

В зависимости от состояния переключателей

16.1 и 16.2 напряжение модуля ошибки системы U1 в паузах поступает на конденсаторы первой группы 19.1, 19.2 и 19.3.

Конденсаторы второй группы 20.1, 20;2 и

20.3 по окончании предыдущего срабатывания соединяются параллельно и заряжаются от выпрямителя 3 непосредственно либо с делителя

15 (в этом случае Ос„= g U® (t — Т).

При срабатывании любого из выходных реле фазочувствительного усилителя 2 выходной сигнал поступает на прерыватель 12, который срабатывает и контакты 17.1, 17,2, 17.3, 18.1, 18.2 и 18.3 отключают конденсаторы первой группы 19.1, 19,2 и 19.3 от источника напряжения и подключают последовательно с конденсаторами второй группы 20.1, 20.2 и 20.3 контактами 17.4, 17.5, 17.6, 18.4, 18.5 и 18.6 ко входу триггера 10.

При этом на вход триггера поступает напряжение в первом состоянии переключателей

16.1 и 16.2 ч % () 613(Ъ во втором случае (2) Выражения (1),и (2) могут быть преобразованы так

"м= (Е5() О е15® put I,-u t,(Ñ-г) (3)

О =11(О„,(Ц-У О„,Р-т) U„»(t т)-О, < T)(q) .

Работает регулятор следующим образом, При наличии ошибки сигнал о ней поступает через усилитель 1 переменного тока на фаэочувствительный усилитель 2, где срабатывает реле в соответствии с фазой сигнала ошибки и сигнал постоянного тока поступает на выход регулятора и в блок 9 обратной связи.

С выхода блока 9 обратной связи сигнал

Uoc поступает на суммирующий усилитель 7, на который также поступает сигнал модуля ошибки с первого выпрямителя 4. При U, (Uoc суммирующий усилитель 7 выдает управляющее напряжение U на транзисторный ключ 6, находящийся в цепи питания усилителя 2. При этом питание усилителя,2 прерывается и его реле опускает, наступает пауза до rex пор, пока сигнал Оос не уменьшается настолько, что О изменяет знак и достигает величины, 5О необходимой для открывания ключа 6, После открытия ключа усилитель 2 снова срабатывает. Так формируется прерывистый режим рабо. ты регулятора.

Так как на суммирующем усилителе 7 про55

: исходит сравнение величины 0181 с Ux íà

1 промежуточной ступени усиления ошибки, то их разность не достигает величины насыщения усилителя 1 в широком диапазоне иэUQ = М(О1 5()- Д,(-" ) 744445

Группируя подобные слагаемые, получим

Состояние переключателей 16.1 и 16,2 уста* навливается вручную на все время эксплуатации регулятора в зависимости от знака коэффициента К„по расчету оптимальных настроек 1О регулятора.

В зависимости от выполнения или невыполнения неравенства (1) триггер переключает. цепи блока 3 обратной связи так, что параметры1ч регулятора принимают значения в соответствии с режимами работы "форсированно" или "умеренно".

Выходной сигнал фазочувствительного усилителя 2 поступает на дискриминатор 13, который о выдает на одновибратор 14 запускающий импульс по окончании выходного сигнала фазочувствительного усилителя 2. Одновибратор 14 своими контактами подключает конденсаторы второй группы 20,1, 20.2, и 20,3 к делителю напряжения 15 или третьему выпрямителю 3 на интервал времени, достаточный для заряда сигналов модуля ошибки системы U« = 0 1 (t) .

Следует отметить, что дифференциатор 11 со.храняет линейные характеристики в N раз рр более широком диапазоне изменения сигнала

UIClz

Применение предлагаемого регулятора с переключаемыми параметрами позволяет повысить точность автоматического регулирования степе- З5 ни измельчения зерна на мукомольных вальцовых станках на 0,1%, что дает годовую экономию в размере 390 р. на один регулятор. На мельнице с производительностью 240 т/сут при использовании 34 регуляторов экономии состав- ао ляет 13,26 тыс. р./г. г

Экономический потенциал для мукомольной промышленности РСФСР составляет 13260 тыс.р./г.

Формула изобретения

1. Регулятор с переключаемыми параметрами,45 содержащий последовательно соединенные уси6 литель, первый выпрямитель, суммирующий усилитель, ключ, фазочувствительный усилитель и блок обратной связи, выход которого соединен со вторым входом суммирующего усилителя, второй выход усилителя соединен со вторым входом фазочувствительного усилителя, третий выход через последовательно соединенные второй выпрямитель и индикатор ошибки — со вторым входом блока обратной связи, а четвертый выход — co входом третьего выпрямителя, третий вход блока обратной связи соединен с выходом триггера, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит дифференциатор, прерыватель и последовательно соединенные дискриминатор и одновибратор, выход фазочуветвительного усилителя соединен с вхо1 ми прерывателя и дискриминатора, а выход третьего выпрямителя через дифференциатор соединен; с триггером.

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что дифференциатор содержит переключатель знака, первый и второй коммутаторы, первую и вторую группы конденсаторов, первый и второй замыкающие контакты и потенциометр, первый неподвижный вывод которого соединен с первым выходом третьего выпря-, мителя, а через первый замыкающий контакт и непосредственно — с первым коммутатором, выходы которого через первую и вторую группы конденсаторов соединены с соответствующими входами второго коммутатора, выход которого соединен со входом триггера переключатель знака соединен с подвижным и вторым неподвижным выводами потенциометра и через второй замыкающий контакт непосредственно — с первым коммутатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 235135, кл. G 05 В 13/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР Н 429413, кл. 4 05 В 11/14, 1974 (прототип).