Система цифрового управления

Система цифрового управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) ЗаЯвлено 06.04.81 (21) 3273808/18-24 (51) hh. Кд.з с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет6 05 В 13/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК б2-50 (088.8) Опубликовано 30.1082. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.10.82 (72) Автор изобретения

B.P. Тучинский (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ЦИФРОВОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к системам автоматического управления технологическими процессами и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Известна система пропорциональноинтегрального регулирования, содержащая объект управления, чувствительный элемент, исполнительный блок, сумматор, блоки пропорционального и интегрального регулирования, а также блок отключения пропорциональной составляющей регулирования (11.

Система характеризуется недостаточ- 15 но высокой точностью, поскольку не предусматривается выбор эффективной величины пропорционального и интегрального сигналов в зависимости от уровня сигнала ошибки, не учитывается скорость изменения ошибки.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система управления, содержащая блок определения знака, последовательно соединенные блок сравнения и первый блок умножения и последовательно соединенные интегратор, сумматор и исполнительный блок, выход которого связан 30 с объектом управления, выходом соединенного с первым входом сравнения(2).

Основным недостатком известной системы является невысокая точность отработки управляющего сигнала вследствие недостаточно эффективного выбора пропорциональной и интегральной составляющих, особенно в зоне малых ошибок.

Цель изобретения — повышение точности системы.

Указанная цель достигается тем, что в систему введены тактовый генератор, последовательно соединенные первый логический блок и первый блок коррекции, последовательно соединенные второй логический блок, третий логический блок, второй блок коррекции и второй блок умножения и последовательно соединенные блок памяти, блок вычитания, третий блок умножения,. блок сложения, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, к входу блока Памяти, к второму входу блока вычитания, к второму входу второго блока умножения и к входу второго логического блока, причем выход тактового генератора соединен с вторым входом блока сравнения, третьим входом соединенного .с входом

970319 системы, выход блока вычитания подключен к второму входу третьего логического блока, выход первого блока умножения — к второму входу сумматора, выход второго блока умножения — к входу интегратора, выход первого бло- 5 ка коррекции — к второму входу блока ,умножения, а выход блока сложения к второму входу блока определения знака выход которого соединен с входом первого логического блока. 10

Блок.-схема системы цифрового управления приведена на чертеже.

Система содержит объект 1 управления, исполнительный блок 2, блок

3 сравнения, сумматор 4, первый и 15 второй блоки 5 и 6 умножения, интегратор 7, первый и .второй блоки 8 и 9 коррекции, первый логический блок 10,. блок 11 определения знака, блок 12 сложения,,третий блок 13 умножения, р0 блок 14 вычитания, второй и третий логические блоки 15 и 16, блок 17 памяти и тактовый генератор 18 °

Система работает следующим образом., С заданной дискретностью, по сиг- 25 налу от тактового генератора 18, в блоке 3 сравнения определяется отклонение текущего значения регулируемой переменной X от заданного значения Х о> è на выходе формируется сигнал, пропорциональный ошибке управления Е.

По значению ошибки в каждом i-ом такте управления сумматором 4 формируется "правляющее воздействие, подаваемое на объект 1 через исполнительный блок 2. Это воздействие описывается выражением (1) 40 где О .=l(— пропорциональная состав11 П ляющая, вычисляемая бло1 ком 5; „= Pq E — интегральная составля"ющая, определяемая . с по- 45 мощью блоков б и 7 .

Ю„,K — коэффициенты соответственно пропорциональной и интегральной. составляющих S0

С помощью блоков 11-14 и. 17 рассчитывается величина

k Т, + (C„(„„))Sag@ л (2) характеризующая динамическое отклонение величины Х от.задания. 55

В первом логическом блоке 10 проверяется условие Л.„с )(., при выполнении которого выдается сигнал в первый блок 8 коррекции. Блок 8 выбирает значение коэффициента Кп.

60 при поступлении сигнала от блока 10;

tl

К„ при отсутствии сигнала от блока 10, причем К««Кп2 65

Во втором логическом блоке 15 проверяется условие 6;)«d . В случае его выполнения осуществляется проверка третьим логическим блоком 16 условия ;-@ „) с р, при выполнении которого выдается сигнал во второй блок

9 коррекции. Блок 9 выбирает значение коэффициента К„-.

Кщл при поступлении сигнала ((>= от блока 16;

К„ при отсутствии сигнала от блока 16, причем K„„> К1, Значения коэффициентов Кп, Кд, К,„, Ки, а также величины Д., с(, ф, р выбираются в зависимости от свойств объекта управления и требований к системе.

Увеличение интегральной со=тавляющей при малых значениях ошибки (при условии также ограниченной скорости ее изменения) позволяет быстро устранять статическую ошибку и поддерживать высокую точность регулирования, а коррекция величины пропорциональной составляющей обеспечивает эффективное торможение процесса управления при приближении регулируемой переменной к заданию. Так, например, применительно к процессу дегидрирования изоамиленов производства изопрена система позволяет повысить точность стабилизации температуры в реакторе, что существенно повышает качество целевого продукта и снижает энергозатраты по производству не менее чем на 0,4Ъ.

Формула изобретения

Система цифрового управления, содержащая блок определения знака, последовательно соединенные блок сравнения и первый блок умножения и последовательно соединенные интегратор, сумматор и исполнительный блок, выход которого связан с объектом управления, выходом соединенного с первым входом блока сравнения, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в нее введены тактовый генератор, последовательно соединенные первый логический блок и первый блок коррекции, последовательно соединенные второй логический блок, третий логический блок, второй блок коррекции и второй блок умножения и последовательно соединенные блок памяти, блок вычитания, третий блок умножения, блок сложения, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, к первому входу блока определения знака, к входу блока памяти, к второму входу блока вычитания, к второму входу, второго блока умножения и к входу второго логического блока, причем выход тактового

970319

Составитель A. Лащев

Редактор И. Михеева Техред М.Гергель Корректор Г. Огар

Заказ 8387/57 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ 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 генератора соединен с вторым входом блока сравнения, третьим входом соединеного с входом системы, выход блока вычитания подключен к второму входу третьего логического блока, выход первого блока умножения — к второму входу сумматора, выход вта рого блока умножения — к входу интегратора, выход первого блока коррекции — к второму входу блока умножения, а выход блока сложения — к . второму -входу блока определения знака, выход которого соединен с входом первого логического блока.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3938017, кл. С 05 В 11/42,опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 705417, кл. G 05 В 13„(00, 1977

10 (прототип).