Автоматический непрерывный регулятор

О П И С А Н И Е 269250ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Соеетскиа Социалистические РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл. 21 с, 4 ч 5 аявлецо 15.17.1968 ( 1232944/18-24)присоединением заявки-МПК 6 05 Ь 11/06УДК 621.316.7(088.8) Комитет по делан аобретеиий и открыти при Совете Министров СССРритет Опубликовано 17.%.1970. Бюллетень1 Дата опубликования описания 14."у 111.197 вторзобретеци И, ф, Золото Заявит ВТОМАТИ Ч ЕС ЕПРЕРЫВНЫЙ РЕГУЛЯТОР ставлена принципиальная где приняты следующие ыдд ю гн Данное изобретение относится к системам автоматического регулирования.Известны автоматические непрерывные регуляторы, содержащие задающее устройство, усилитель регулятора, двигатель, тахогенератор на оси двигателя и датчик фактического значения регулируемого параметра.Управляющий сигнал на исполнительный электродвигатель в таких регуляторах пропорционален сигналу рассогласования на его входе, т. е. заданная зона нечувствительности или точность поддержания регулируемого параметра обеспечивается только при данных (расчетных) и неизменных значениях момецта сопротивления на валу исполнительного электродвигателя и коэффициента усиления усилителя регулятора.Однако момент сопротивления на валу исполнительного электродвигателя с течением времени может изменяться за счет изменения механического состояния элементов кинематической связи электродвигателя с объектом регулирования (трение, заедание и т. д.). Изменение момента сопротивления в пропорционально-непрерывнь 1 х регуляторах приводит к изменению одного из основных показателей качества регулирования, а именно, точности поддержания заданной регулятору уставки. Зона нечувствительности изменяется также и при изменении коэффициента усиления усилителя регулятора. Целью данного изобретения является устранение илц уменьшецце зависимости зоны нечувствительности регулятора от изменения момента сопротивления на валу исполнительного электродвигателя и коэффициента усиления усилителя регулятора от их номинальных (расчетцых) значений, а также уменьшение зависимости скорости исполнительного электродвигателя прц данном сигнале рассогласо ванцл от изменения этих параметров без увеличения коэффициента усиления усилителя реги зятораПредложенный регулятор отличается тем,что в нем последовательно с задающим уст ройством ко входу усилителя регулятора дополнительно подключен, второй усилитель, соединенный с выходом алгебраического сумматора, который выполнен, например, на потецциометрах, при этом первый вход сумматора 20 связан со входом усилителя регулятора, авторой - с сигнальной обмоткой тахогенератора.На чертеже предсхема регулятора,обозначения:1 - задающее устройство, вние уставкц регулятору Хза2 - усилитель регулятора (Х,на его входе);3 - исполнительный двигатель;4 - объект регулирования;50 55 60 б - датчик фактического значения регулируемого параметра Хф,б - датчик скорости - тахогенератор, сигнал которого - Х;7 и 8 - ,потенциометры;9 - дополнительный усилитель, выдающий сигнал Хобратной связи.Сигналы, снимаемые непосредственно с входных зажимов усилителя 2 и с датчика 6 скорости, сравниваются в противофазе на потенциометрах 7 и 8, и результат сравнения подается на вход дополнительного усилителя 9,Разность этих сигналов устанавливают равной нулю,при номинальном (расчетном) значении момента сопротивления на валу исполнительного двигателя 3 и номинальном коэффициенте усиления усилителя 2 регулятора. Выходной сигнал Х с дополнительного усилителя 9 подается на,вход усилителя 2 последовательно с сигналом задатчика Л При этом сигнал с датчика б после его прохождения через дополнительный усилитель 9, должен быть в противофазе с сигналом рассогласования, а сигнал с входных зажимов усилителя 2 также после прохождения через дополнительный усилитель 9 должен быть в фазе с ннм.Автоматический регулятор непрерывного типа работает следующим образом.В статическом состоянии, когда фактическое значение регулируемого лараметра Хф равно заданному значению Хздд исполнительный электродвигатель стоит неподвижно, сигналы на входе и выходе дополнительного усилителя 9 равны нулю.При изменении уставки Х,или фактического значения регулируемого параметра Хф на входе регулятора появляется сигнал рассогласования ЬХ, который поступает на вход усилителя 2 и одновременно на вход дополнительного усилителя 9, В первоначальный момент, пока исполнительный двигатель 3 еще не развернулся и сигнала, пропорционального его скорости, нет, происходит кумулятивный процесс нарастания сигнала на выходе дополнительного усилителя 9, по фазе совпадающего с сигналом рассогласования, а следовательно, происходит кратковременная форсировка возбуждения усилителя, что способсгвует повышению скорости разворота двигателя. По мере разворота двигателя 3 и появления сигнала, пропорционального его скорости, от датчика б сигнал на выходе дополнительного усилителя 9 начинает уменьшаться, При этом, если момент сопротивления,на валу исполнительного двигателя 3 и коэффициент усиления усилителя 2 регулятора равны номинальным (расчетным) значениям, то выходной сигнал на выходе дополнительного усилителя 9 уменьшится в конечном итоге до нуля, так как сигналы на его входе будут равны по величине и противоположны по фазе.Скорость двигателя 3 .при этом будет соот 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ветсгвовать сигналу рассогласования, а зона нечувствительности регулятора - своему номинальному (расчетному) значению.При моменте сопротивления и коэффициенте усиления усилителя 2 регулятора, отличных от номинальных (расчетных) значений, сигнал от датчика 6 не будет соответствовать сигналу рассогласования, и на выходе дополнительного усилителя 9 останется корректирующий сигнал обратной связи Х соответствующей величины и фазы для компенсации этого несоответствия, причем компенсация этого несоответствия будет иметь место при всех значениях сигнала рассогласования, в том числе и,при сигнале рассогласования, равном номинальной (расчетной) зоне нечувствительности.Величина сигнала Х, а следовательно, степень компенсации несоответствия скорости электродвигателя сигналу рассогласования и зоны нечувствительности регулятора своему номинальному значению зависят от выбранного коэффициента передачи сигнала с входа усилителя 2, взятого непосредственно с входных его зажимов, до выхода усилителя 9.Как показывает математический анализ, чем ближе этот коэффициент передачи,к единице, тем,выше степень компенсации, и при этом коэффициенте передачи, равном единице, компенсация будет, полной, т. е. полностью устраняется зависимость зоны нечувствительности регулятора и скорости двигателя 3 при данном сигнале рассогласования от изменения момента сопротивления на валу исполнительного двигателя 3 и коэффициента усиления усилителя 2 регулятора.При этом, однако, степень компенсации зависит от зоны нечувствительности дополнительного усилителя 9 и длинны линейного участка его выходной характеристики. Кроме того, для получения наибольшего эффекта быстродействия необходимо использовать дополнительный усилитель с малой постоянной времени. Все это надо учесть при выборе усилителя 9. Предмет изобретения Автоматический непрерывный 1 регулятор, содержащий задающее устройство, усилитель регулятора, двигатель, тахогенератор ,на оси двигателя и датчик фактического значения регулируемого параметра, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и повышения быстродействия регулятора, в пем последовательно с задающим устройством ко входу усилителя регулятора дополнительно подключен второй усилитель, соединенный с выходом алгебраического, сумматора, который Выполнен, например, на потенциометрах, при этом первый вход сумматора связан со входом усилителя регулятора, а второй - с сигнальной обмоткой тахогенератора.269250 Редактор Г. Поздняк Заказ 2077/4 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 45 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель 3. МарковаТехред 3. Н. Тараиенко Корректоры: Л. Корогод и В, Петрова