Пропорционально-интегральнодифференциальный регулятор

(72) Авторы изобрете Г, Ф. Болилый, Е. В. Гусак, В, В. Морозов и иностранец Райнхард Херцог (ГДР) Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт1) Заявител ПОРЦИОНАЛЬНО-И НТЕГРАЛЬ ЦИАЛЪНЫЙ РЕГУЛЯТО ДИФФЕРЕН 4) ьД)Гооуаарстееиный комитетПриорите Совета яйииистроа КСР Изобретение относится к автоматически регуляторам, работающим по пропорционал но-интегрально-дифференциальному (ПИ закону регулирования, и предназначено для автоматического регулирования технологических процессов.Известны пропорционально-интегрально- дифференциальные (ПИД) регуляторы, содержащие пропорционально-дифференциальное (ПД) устройство и вспомогательный пропорционально-интегральный (ПИ) регулятор 1 - 3. Причем, как правило, ПД-устройство известных регуляторов имеет в своем составе сумматор, входы которого соединены соответственно с входом и выходом инверсного апериодического блока.Из известных ПИД-регуляторов наиболее близок к изобретению по своей технической сущности регулятор, содержащий первый сумматор, входы которого подключены соответственно к входу и выходу инверсного апериодического блока, и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель и второй сумматор, выход которого непосредственно и через сервомотор соединен с соответствующими входами третьего сумматора 13.Недостатком известных ПИД-регуляторов является существенное отличие динамическх свойств от идеальных, т. е. известные ПИД-регуляторы представляют собой как бы последовательное соединение идеального ПИД-регулятора и балластного звена, которое в значительной мере искажает динами ческпе характеристики регулятора.Цель изобретения - повьппение точности ибыстродействия регулятора.Это достигается тем, что в регуляторе второй вход второго сумматора соединен с вы ходом первого сумматора, а выход - с входом инверсного апсрподического звена.Блок-схема регулятора представлена начертеже.Она содержит измеритель 1 рассогласова ния, усилитель 2, первый 3, второй 4 и третий 5 сумматоры, инверсный апериодический блок 6, ссрвомотор 7.Регулятор работает следующим образом.Сигнал рассогласования Лт, вырабаты ваемый на измерителе 1 рассогласования, регулируемой величины у и задающего воздействия д (1) поступает на усилитель 2, коэффициент усиления которого К может быть изменен в процессе настройки регулятора.25 Сигнал с выхода усилителя 2 попадает наПД-устройство 8, выполненное в виде положительной обратной связи, охватывающей прямую цепь регулятора. Обратная связь представляет сооой параллельное соединение ЗО безынерционного звена с единичным коэФсЬи.578636 25Е/гЯ-г -л+ Составитель Ю. Гладко Тсхрсд И. Караиданов корректор Т, Добровольская Груасва сдакгор Подписное. 7 Тиргк 1109ко:я.гстг Совета Министров ССС 1 к брстспий н окрьгпйЯ 35, РТпскгя наб., д 45 ад. Ло 8 Гос, дорст вспог го дс.ав 113035, Москва. Сап,нова,и и о г р а ф Р я,циентом усиления и инверсного апериодического блока с единичным коэффициентом передачи.В соответствии со структурной схемой передаточная функция устройства 8 имеет видК, Р ) = ту+ 1,где Т - постоянная времени инверсного апериодического блока.Таким образом, построенное по данной Г 0 структуре ПД-у 1 стройство по своим динамическим свойствам весьма близко к свойствам идеального ПД-звена.Выходной сигнал с ПД-устройства 8 подается на вспомогательный ПИ-регулятор 9, выполненный как параллельное соединение безынерционного звена и сервомотора с передаточной функциейфсм ( ): 2072 Ргде Т 2 - постоянная, времени сервомотора, Вспомогательный ПИ-регулятор 9 имеет передаточную функциюУ(Р) = 1+а регулятор в целом - передаточную функцию видаЧ,Р)=Кту+1) 1+1, 39т 2 Р+ 1Путем изменения коэффициента усиления т, усилителя 2 и постоянной времени Т, блока 6 достигается нужный выбор настроечных параметров ПИД-регулятора, 35Использование ПД-устройства, выполненного в виде положительной обратной связи, охватывающей цепь воздействия регулятора между усилителем и вспомогательным ПИрегулятором, выгодно отличает предлагаемый ПИД-регулятор от указанного прототипа, так как исключается влияние балластного звена на динамические свойства регулятора, обусловленное структурой построения ПД- звена. Г 1 остроение ПД-устройства по предлагаемой схеме улучшает качество введения производной в закон регулирования ПИД-регулятора, что повышает точность и быстродействие регулятора, а это, в свою очередь, приводит к повышению качества регулирования технологических процессов,Формула изобретения Пропорционально-интегрально - дифференциальный регулятор, содержащий первый сумматор, входы которого соединены соответственно с входом и выходом инверсного апериодического блока, и последовательно соединенные измеритель рассогласования, усилитель и второй сумматор, выход которого непосредственно и через сервомотор соединен с соответствующими входами третьего сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия регулятора, в нем второй вход второго сумматора соединен с выходом первого сумматора, а выход - с входом инверсного апериодического блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Франции2083324, б 05 В 11/00, опублик. 21.01.72.2. Заявка Франции2065555, Ст 05 В 11/00, опублик, 03,10.71.3. Патент ФРГ2023130, т 05 В 11/01, оп блик. 18.10.73.