Регулятор с пропорционально-интегральным воздействием

О П И С А Н И Е 186548ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сова Советских Социалистических РеслублииаявкиКомитет ло делам зооретений и открыти лри Совете Министров СССРМПК 6 орите Ст 016К 681,14:621-551.44 (088,8) нь19 Опубликовано ОЗ,Х.1966, Б 1 олл Х.196 а опублик ия описания Авторыизобретения Гафанович, К. И. Д и К. Н. Шрамко. О, Абугов аявител РЕГУЛ С ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЕМ виде= К Л:+ - Х"Ж,где и = 2 или другому целому числ На фиг. 1 показана блок-схема оп го регулятора; на фиг. 2 - применен шаговый двигатель. 0 Регулятор включает линейный ус пропорциональной части с делител задания коэффициента Кр усиления ра и электромеханический интегра рый состоит из шагового двигателя 5 ного кинематически с рамкой ферро ского преобразователя 4 и схемы у двигателем. Выходное воздействие ра представляет собой сумму сигнал с делителя напряжения, и сигнала ф 0 мического преобразователя 4. Интегральное воздействие осуще путем повторнократковременных в шагового двигателя. После каждого из таких включени 5 гатель поступает импульсная посыл гатель делает один шаг, которому вуст изменение сигнала преобразо Импульсные посылки следуют через промежутки времени, которыми опр 0 время интегрирования Т, исываемоный в нем илитель 1 ем 2 для регулятотор, кото, связан- динамичеправления регулятоа, снятого ерродинаствляется ключений й на двика и дви- соответствателя 4. заданные еделяется 1,Известны пропорционально-интегральные регуляторы. Недостатком их является то, что они имеют зависимые настройки коэффициента усиления и времени интегрирования, а повышение коэффициента усиления регулятора приводит к подчеркиванию форсирующего эффекта вблизи зоны нечувствительности и как следствие снижается устойчивость системы,В предлагаемом регуляторе для получения нелинейного интегрального воздействия выход схемы сравнения через омические делители подключен к ключам, к частотным входам которых подключены делители частоты сети с постоянными коэффициентами деления. Такой регулятор позволяет форсировать интегральное воздействие только при больших сигналах ошибки и оставлять воздействие малым в области сигналов ошибки, близких к зоне нечувствительности. Кроме того, с осью ротора конденсаторного двигателя связан обтюратор, помещенный в зазор трансформатора, первичная обмотка которого подключена к опорному генератору, а вторичная - ко входу триггера схемы управления двигателем. Это позволяет повысить устойчивость и качество движения системы, а также повысить точность осуществления операции интегрирования. ение регулятора может быть записапреобразования 5 1 О 15 20 зо 35 40 45 Отличительной особенностью регулятора является примененный в нем шаговый двигатель 3 (фиг. 2), в качестве которого используется конденсаторный двигатель. С осью его ротора связан обтюратор, помещенный в зазор трансформатора, выполненного в виде двух ферритовых полуколец, причем первичные обмотки трансформатора подключены к генератору 6, а вторичная - ко входу триггера 6. Импульс с генератора проходит на блокирующий вход триггера 6 только в том случае, когда в зазоре трансформатора находится одно из отверстий обтюратора.Шаговый двигатель 3 управляется схемой, состоящей из фазочувствительного выпрямителя 7, определяющего направление вращения двигателя, триггера 6 и генератора 6. Сигнал управления фазированным выпрямителем поступает с усилителя 1 и воздействует на обмотку управления двигателя только во время поступления импульсов посылки на вход триггера 6. В промежутках между импульсами триггер 6 блокирует вход фазированного выпрямителя, при этом обеспечивается торможение двигателя постоянным током, протекающим через обмотку управления. Импульсные посылки формируются следующим образом: с выходов делителей частоты 8, 9 и 10, которые служат для задания времени интегрирования Тпутем изменения коэффициентов деления, поступает импульс запуска на вход триггера 11. С момента запуска триггера 11 отпирается ключ 12, пропускающий импульс рабочей частоты р - (импульсы посылки) на вход триггера 6.- максимальная частота, разрешенная шаговым двигателем 3, импульсы этой частоты формируются делителем частоты 13.Импульсная посылка заканчивается в момент возврата триггера П в исходное состояние, когда на его вход из схемы ИЛИ 14 приходит импульс возврата от одного из делителей частоты 18, 16 или 16, Последние осуществляют деление рабочей частоты р на постоянные коэффициенты и вместе с ключами 17, 18, 19 и 20 и делителем напряжения 21 образуют схему нелинейногосигнала ошибки в частоту,В отпертом состоянии ключи пропускают на схему ИЛИ импульсы всех вышеуказанных частот.Возвратным для триггера 11 является импульс наименьшей из пропущенных ключами частот. Ключи имеют одинаковый порог запирания по напряжению, при котором они перестают пропускать на схему ИЛИ импульсы, поступающие на их частотный вход.Запорное напряжение для управления ключами 17, 18, 19 и 20 снимается с разных ступеней делителя 21, на который подано напряжение с усилителя 1, пропорциональное сигналу ошибки. Выбором ступеней делителя определяется диапазон сигнала ошибки, при котором работает каждый из ключей.Величина диапазона, в котором действует каждая импульсная посылка, может быть легко изменена с помощью делителя 21 и является одной из важных настроекпредлагаемого регулятора. Предмет изобретения 1. Регулятор с пропорционально-интегральным воздействием, содержащий схему сравнения и электромеханический интегратор со схе- мой управления, включающей омические делители, ключи и делители частоты сети, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и качества движения системы регулирования, выход схемы сравнения через омические делители подключен к ключам, к частотным входам которых подключены делители частоты сети с постоянными коэффициентами деления.2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности осуществления операции интегрирования, с осью ротора конденсаторного двигателя связан обтюратор, помещенный в зазор трансформатора, первичная обмотка которого подключена к опорному генератору, а вторичная - ко входу триггера схемы управления двигателем.186548 дыю- =1 ЮЮгlа,2Составитель Л, К. Орлова актор В. Сорокин Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: В. В, Крыловаи О. Б. Тюрина Заказ 3276/10 Тираж 2625 формат бум. 60 Х 90/з Объем 0,27 изд. л, Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Центр, пр. Серова, д. 4ипография, пр. Сапунов