Релейно-импульсный регулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 05 В 11/14 51 П ТОРСНОМУ ТЕЛЬСТВ влияна на а что и ходно ра ничени управл СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧЯРЫТИЯМИ ГКНТ СССР 21) 4603920/24-2422) 09.11.8846) 23,11.90. Бюл. Иф 4372) А.Я.Бичуцкий и Г.Я.Леденев 53) 62-50(088.8)56) Авторское свидетельство СССР1280567, кл, 0 05 В 11/14, 1986.Авторскоесвидетельство СССР7967 Р 5, кл. С 05 В 11/01, 1980.54) РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР 57) Изобретение относится к технике втоматического управления, Цель - зобретения - снижение энергозатрат, меньшение перерегулирования и вреени переходного процесса при ограичении входного сигнала, Лля рости- ения цели в релейно-импульсном реуляторе шина 1 входного сигнала сое инена с первым 2 и вторым 3 релейны и элементами и коммутатором 4, вы. -ход которого соединен с входом сравнивающего устройства 10. Выход трехпозиционного релейного элемента 11через сумматор 13 и апериодическоезвено 14 заведен на вход сравнивающего устройства 10. Шина 8 скоростиизменения входного сигнала через ключ7 соединена с инвертирующим входомсумматора 13. Выходы первого 2 и второго 3 релейных элементов соединеныс управляющими входами первого 5 ивторого 6 ключей и входами элементаИЛИ 9. При достижении входным сигналом уровня ограничения срабатываютпервый 2 или второй 3 репейные элементы , через элемент ИЛИ 9 ключом 7подключается сигнал скорости изменения положения объекта на вход сумма50 Изобретение относится к техникеавтоматического управления, в частности к технике формирования управляющих сигналов.Цель изобретения - снижение энергозатрат, уменьшение перерегулирования и времени переходного процессапри ограничении входного сигнала.На чертеже представлена схема релейно-импульсного регулятора.В релейно-импульсном регуляторешина входного сигнала 1 соединенас входом;первого и второго двухпозиционных релейных элементов 2 и 3 15соответственно и первым коммутируемымвходом коммутатора 4, второй коммутируемый вход которого подключен квыходам первого и второго ключей 5и 6 соответственно, Сигнальный вход 20третьего ключа 7 соединен с шинойскорости изменения входного сигнала 8.Управляющие входы коммутатора 4 итретьего ключа 7 подключены к выходуэлемента ИЛИ 9, первый вход которого соединен с выходом первого двухпозиционного релейного элемента 2 иуправляющим входом первого ключа 5,а второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с выходом второго двухпозиционного. релейного элемента 3 и управляю"щим входом второго ключа 6, Коммутатор 4, сравнивающее устройство 10,трехпоэиционный релейный элемент 11и запаздывающее звено на выключение3512 соединены последовательно. Выходтрехпозиционного релейного элемента11 подключен к первому входу сумматора 13, второй инвертирующий входкоторого соединен с выходом третьегоключа 7, а выход подключен к входуапериодического звена 14, выход которого соединен с вторым входом сравнивающего устройства 10. Сигнальныйвход первого ключа 5 подключен к ши не эталонного отрицательного сигнала15, сигнальный вход второго ключа 6подключен к шине эталонного положительного сигнала 16.Регулятор работает следующим образом.Пусть уровень включения первогодвухпозиционного релейного элементаЪ ранен -Ц а второго двухпозиционбного релейного элемента 3 +Па. Выходные сигналы первого и второго55 релейных элементов 2 и 3 Р 1 и Р 2 соответственно определяются равенства; ми:Р 1 +1, если Ха -Ц; Р 1 =О, еслиХР -О,; Р 2 О, если Хв ( П(1) Р 2 = +1, если Х О,; где Х б - входной сйгнал.Если сигналы Р 1О, Р 2 = О, то первый, второй и третий ключи 5, 6 и 7 соответственно закрыты (сигналы на их управляющих входах равны 0), При Р 1 = О, Р 2О выходной сигнал элемента ИЛИ 9 1О. Считаем, что при 1 О коммутатор 4 замыкает свой первый коммутируемый вход б и выход г (второй коммутируемый вход в и выход г разомкнуты), а при 1 = 1 коммутатор 4 замыкает свой второй коммутируемый вход в и выход г (первый коммутируемый вход б и выход г не замкнуты).Запишем выходные сигналы коммутатора 4 Х и третьего ключа 7 Х в зависимости от значения входного сигнала ХПф если Хв-ПоХ - Х, если -Б,(Ха с Б; (2) +оХц еслиХЬ ъ Бо0 если -П 6 Хб с. Б (3)Ф где Х - скорость изменения входного Цсигнала.При Хе,й -Б Р 1 = 1, Р 2 = О, 1 = 1 открыты первый и третий ключи 5 и 7 соответственно и замкнуты выводы в и г коммутатора 4, поэтому Хф Х Ха При По Хе ( Цв Р 1 = О, Р 2 = О, 1 = 0 разомкнуты первый, второй и третий ключи 5, 6 и 7 соответственно и замкнуты выходы б и г коммутатора 4, поэтомуХ= О.ПриХ П Р 1=0 Р 2 =1, 1 = 1 открыты второй н третий ключи 6 и 7 соответственно и замкнуты выводы в и г коммутатора 4, поэтому Х = +По; Х= Ха.Рассмотрим теперь работу схемы, Пусть входной сигнал Хз увеличивается от нуля. Если ХП , то ХХЕ.При Х = Ь срабатывает трехпозиционный релейный элемент 11 и в системе формируется передний фронт релейного непрерывного управляющего сигнала Б с выхода запздывающего звена на выключение 12 и начинается управление в скользящем режиме в контуре трехпозиционный релейныйт16 6 э к с о с э у м р м и Р с г В в з э 7 в р т Х Релейно-импульсный регулятор,держащий .шину входного сигнала,ну скорости изменения входного сигСоставитель А,ЛащевРедактор С.Патрушева Техред М,дидык Корректор Л.Бескид Заказ 3615 Тираж 665 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 16086емент 11, сумматор 13, апериодичесе звено 14 и сравнивающее устрой"во 10. При этом, начиная с моментараэования импульсного сигнала 0выхода трехпозиционного релейногоемента 11, созданного вследствиеравления в скользящем режиме, форруют непрерывный сигнал О. Непревный сигнал П заканчивается в монт времени, при котором временнойтервал между соседними импульснымигналами превышает заданное времядержки на выключение 1; .запаздываего звена 12 (для этого случая можсчитать П 1 = О),Пусть сигнал Х) П , В этом случаеабатывает второй двухпозиционныйлейный элемент 3 и его выходнойгнал Р 2 (Р 2 = 1) через элемент 20И 9 включает третий ключ 7 и пере-.чает коммутатор 4 (замкнуты выды н и г и разомкнуты выводы б иа также включает второй ключ 6.этом случае сигнал Х = П , Х к = 25Х.Лри Х-Н(Х-Ц ) срабатыет первый двухпозиционкый релейныйемент 2 (Р 1 = 1) и его сигнал череземент ИЛИ 9 включает третий ключи переключает коммутатор 4 (выводыи г замыкаются, а выводы б и гзмыкаются). Сигнал Р 1 выключаеткже первый ключ 5. После этого4 В3При использовании регулятора дос 5гается исключение влияния ограничея сигнала Х на процесс управления,торое в известном регуляторе вызыает увеличение энергозатрат на Упавление, перерегулирование и времяреходного процесса.о р м у л а и э о б р е т е н и я йайа, последовательно соединенныесравниваюЩее устройство, трехпозициокный релейный элемент и запаздывающее звено на выключение, последовательно соединенные сумматор и апериодическое звено, подключенное выходомк первому входу сравнивающего устройства, первый вход сумматора подключен к выходу трехпозиционного релейного элемента, о т л и ч а ю щ и й "с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, уменьшения перерегулирования и времени переходного процессапри ограничении входного сигнала, внего дополнительно введены шина эталонного положительного сигнала, шинаэталонного отрицательного сигнала,первый и второй двухпозиционные релейные элементы, первый, второй итретий ключи, элемент ИЛИ и коммутатор, первый коммутируемый вход которого соединен с шиной входного сигнала и входами первого и второго двухпозиционных релейных элементов, второй коммутируемый вход подключен квыходам первого и второго ключей, управляющий вход коммутатора соединенс выходом элемента ИЛИ и управляющимвходом третьего ключа, а выход подключен к второму входу сравнивающегоустройства, ныход первого двухпозициокного релейного элемента соединенс первым входом элемента ИЛИ и управляющим входом первого ключа, сигнальныйвход которого подключен к шинеэталонного отрицательного сигнала,выход второго двухпозиционного релейного эпемекта соединен с вторым входом элемента ИЛИ и управляющим входом второго ключа, сигнальный входкоторого подключен к шине эталонногоположительного сигнала, выход третьего ключа соединен с вторым входомсумматора, а сигнальный вход подключен кшине скорости изменения входногосигнала.