Пропорционально-интегральныйрегулятор

Пропорционально-интегральныйрегулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С д Н И Е („,809058

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сснез Сееет4иик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.05.79 (21) 763855/18-24 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 09.03.81 (51) М. Кл.

G05В 11/16

Государственный комнтет

СССР (53) УДК 62 — 55 (088.8) ае деном изобретений н открытнй

Г. Ф. Болилый, E. В. Гусак, В. В. Волошин, А. А

В. В. Морозов и Т. Н. Ямпольская (72) Авторы изобретения

Одесский ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к пропорционально-интегральным (ПИ) регуляторам с отключением интегральной составляющей и может найти применение при автоматизации управления производственными процессами широкого типа.

Известны ПИ-регуляторы, содержащие параллельно соединенные формирователи пропорциональной (П) и интегральной (И) составляющих закона регулирования, выходы которых через сумматор и преобразователь соединены со входом исполнительного механизма, причем в цепи формирования

И-составляющей таких регуляторов устанавливается переключатель, который в зависимости от контролируемых сигналов (например, величины суммарного сигнала про, порциональной и интегральной составляю- 15 щих закона регулирования) осуществляет отключение И-составляющей в процессе регулирования (1), (2), (3).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пропорционально-интегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, релейный блок и исполнительный механизм, выход которого через блок обратной связи соединен со вторым входом первого сумматора и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход со вторым входом первого сумматора, и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход со вторым входом второго сумматора (4) .

Недостатком известного регулятора является его недостаточная точность.

Цель изобретения — повышение точности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе установлено нелинейное корректирующее звено, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход со входом интегратора.

На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора; на фиг. 2 — диаграммы выходных сигналов блоков регулятора.

Регулятор содержит усилитель 1, релейный блок 2, исполнительный механизм 3, блок 4 обратной связи, нелинейное коррек809058 тирующее звено 5, интегратор 6, переключатель 7, измеритель сигнала рассогласования

8, первый и второй сумматоры 9 и 10.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: U> сигнал на выходе i-ого функционального блока регулятора, А, Ьв соответственно величина зоны нечувствительности и зоны неоднозначности релейного блока 2; д — сигнал задания; у — регулируемая величина; пунктиром показана диаграмма работы регулятора без нелинейного

10 корректнрук>щего звена 5.

Регулятор работает следующим образом.

В момент времени 1 О (фиг. 2а) начинается изменение регулируемой величины J.

На сумматор 10 и на нелинейное корректирующее звено 5 (например, блок с зоной нечувствительности, осуществляющий ограничение нижнего уровня сигнала) усилителя 1 поступает сигнал Uz — — U — Uz. От момента tz до t обратная связь не работает, так как исполнительный механизм 3 не включен. Нелинейное корректируюшее звено 5 пропускает на вход интегратора 6 сигнал, превышающий заданный уровень (в рассматриваемом случае этот сигнал больше — — — 4в, где — — — половина зоны не,А чувствительности релейного блока 2, йв— зона неоднозначности этого блока.

В момент to (фиг. 2а) на интегратор 6 поступает сигнал с нелинейного корректирующего звена 2, и он начинает вырабатывать сигнал Ue = Kletcett (в данном случае .Л С = U t - (— — - в), что и показано на

А 30 временной диаграмме (фиг. 2в) .

На сумматор 10 поступают. сигналы U< ——

= К hX и Ug=Kg f hcdt (фиг. 2в). Когда сигнал Ug к Ьх+ К hcdt достигает величины — (фиг. 2г), происходит сраба- 3s и тывание релейного блока 2 и в момент t, исполнительный механизм 3 перемещает регулирующий орган. Одновременно включается блок 4 обратной связи (фиг. 2а). В этот же момент t (фиг. 2в) релейный блок

2, с помощью переключателя 7 отключает 40 интегратор 6 от усилителя 1 и гасит выходной сигнал интегратора 6 (т.е. шунтирует выходной конденсатор интегратора на землю).

При уменьшении сигнала на входе ре- 45

Jh лейного блока 2, ниже величины — — — 6ф в момент т4, исполнительный механизм 3 останавливается, блок обратной связи от; ключается, а переключатель 7 подключает интегратор 6 на вход сумматора 10. Далее процесс повторяется.

Нелинейное корректирующее звено 5 предназначено для регулировки интенсивности работы интегратора 6, а также для того, чтобы при очень медленно -изменяющемся входном сигнале U g сумма Uqz,— — К 4х+

+ K / @cd t не достигла бы величины - —

d (т.е. не включился бы исполнительный механизм 8 в тот момент, когда К1 4х;+ — — — Ae), так как в этом случае може наблюдаться звонковый эффект релейного блока 2.

Как видно из фиг. 2, введение нелинейного корректирующего звена 5 позволяет значительно повысить интенсивность работы регулятора (без увеличения частоты включений исполнительного механизма 8 по сравнению с номинальной), и, тем самым, увеличить точность регулятора на 40О/у.

Формула изобретения

Пропорционально-интегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, релейный блок и исполнительный механизм, выход которого через блок обратной связи соединен со вторым входом первого сумматора, и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход — со вторым входом второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем установлено нелинейное корректирующее звено, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход — со входом интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 521551, кл. G 05 В 13/02, 02.07.74.

2. Авторское свидетельство СССР № 484496, кл. G 05 В 13/02, 18.11.68.

3. Патент США № 3938017, кл. 318-610, опублик. 10.02.76.

4. Емельянов С. В. Система автоматического управления с переменной структурой.

М., «Наука», 1967, с. 39, 303-326, (прототип).

809058 д

1»и».1

Составитель Г. Нефедова

Редактор E. Лушникова Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 10878/53 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4