Регулятор с переменной структурой

О П И С А Н И Е 354399ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Рвслублин. свидетельстваЗависимое М. Кл. б 05 Ь 13/00 Заявлено 29,1 т 1,1970 ( 1433585/18-2с присоединением заявкиПри Комитет ао делам хеобретений и отирытийпубликовано 09,Х.1972, Бюллетень3 ата опубликования описания 21,Х 1,1972 и Совете Министра СССРАвторы зобретен ецов, Р. С. Патушинская С, В. Емельян Викторова, М. М, Кузн и Л. И. Фрейдгейм следовательский и пр сной автоматизации н титут автоматики и те кибернетики)Заявите Всесоюзный научно-ис институт комплек ромышленности и Инсоектно-кон структорскииефтяной и газовойлемеханики (технической ЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ РЕГУЛЯТОР 2 интегральныи тупают те жеи 3. Выходы льного 7 блоковсуммирования, из входов блоереключения и ходпым канаИзобретение относится к области средств автоматизации, а именно к пневматическим регуляторам с переменной структурой.Известен пневматический регулятор, содержащий пропорциональный блок, блок формирования функции переключения, блок логики и ключевой элемент.Однако этот регулятор позволяет изменять только величину коэффициента усиления без возможности изменения его знака и для формирования функции переключения использует лишь знаки рассогласования (разницы между заданными и текущим значениями регулируемой величины) и его первой производной, что снижает качество регулирования параметров на инерционных объектах с запаздыванием.Цель изобретения - обеспечение дополнительного изменения в процессе регулирования знака коэффициента усиления, использования при формировании функции переключения сигнала рассогласования, его первой производной и выходного сигнала нелинейного элемента и, следовательно, повышение качества регулирования технологических процессов,Это достигается тем, что в блоке формирования функции переключения входы первого сумматора соединены с входными каналами и каналом опорного давления, выход этого сумматора - с первым и вторым элементами сравнения и через элемент дифференцирования с вторым сумматором, второи вход которого через переключатель и элемент умножения на постоянный коэффициент подключен к выходу суммирующего блока, второй вход первого элемента сравнения соединен с каналом опорного давления, второй вход второго элемента сравнения - с выходом второго сумматора, а управляющий вход переключателя - с выходом блока логики,10 Иа фиг. 1 приведена схема регулятора; нафиг. 2 - схема блока формирования функции переключения. Регулятор содержит блок 1 переключения, 15 входы которого соединены с входными каналами Параметр 2 и Задание 3, а выходы - с входами пропорционального блока 4. Блоки 1 и 4 связаны с выходом блока 5 формирования функции переключения через блок 6 ло гики,Регулятор включает также блок 7, на входы которого пос входные сигналы из каналов 2 25 пропорционального 4 и интегра соединены с входами блока 8 выход которого связан с одним ка 5 формирования функции п через блок 9 ограничений с вь 30 лом 10,15 го Все функциональные блоки построены на пневматических вычислительных и переключательных элементах.Блок формирования функции переключения содержит сумматор 11, на входы которого поданы сигналы Р, и Р, и опорное давление Р,. Выход сумматора 11 через блок 12 дифференцирования связан с одним из входов сумматора И, а два других входа сумматора 18 через последовательно соединенные элемент 14 умножения на постоянный коэффициент и переключатель 15 - с выходом блока 8 суммирования, Управляющий вход переключателя 15 соединен с выходом блока 6 логики, входы элемента 16 сравнения - с выходами сумматоров 11 и 13, а входы элемента 17 сравнения - с выходом сумматора 11 и каналом опорного давления Р,. Выходы элементов 16 и 17 сравнения связаны со входами блока 6 логики.Регулятор работает следующим образом.На входы регулятора подаются сигналы, пропорциональные заданному Р, и текущему Рзначениям регулируемой величины. Пропорциональный 4 и интегральный 7 блоки отрабатывают регулирующее воздействие видаР, = - Чя+ -тзгде1+К, при п)0,+ К при гв (О;Р, - управляющее воздействие;ф - коэффициент усиления регулятора(+ Кь -+%);е - сигнал рассогласования (Р, - Р,);Т, - постоянная времени интегрирования;г - функция переключения.Коэффициент усиленияимеет то или иноезначение в зависимости от состояния системырегулирования.Те же сигналы поступают в блок б формирования функции переключения, работа которогоопределяется выражениемг = е+ е+ СР,яйР,гдеР 1 при Р = 1- 1 при Рк = 0;С - весовой коэффициент, вводимый в элементе 14 и обеспечивающий требуемое соотношение между в и Р.Введение в функцию переключения сигнала СРгни Р равносильно использованию второй производной е. г 5 30 35 40 45 50 55 В блоке 6 формирования функции перекль чения на сумматоре 11 определяется сигнал Р., = Р, + е, который дифференцируется в блоке 12 и суммируется далее на сумматоре 13 с величиной СРздпР, полученной на выходе последовательно соединенных элемента 14 и переключателя 16, Далее на элементах 16, 17 определяются знаки величин в и г, которые являются входами блока 6 логики.Елок б выполняет операцию неравнозначность, которую можно представить в видеРк - Ядйг 5 дйя /5 даг 5 д 6 я 1тем самым вырабатывая сигнал Р для переключения структуры регулятора. В результате происходит изменение знака и величины коэффициента усиления регулятора в зависимости от выбранного алгоритма управления.П р ед м ет изобретенияРегулятор с переменной структурой, содержащий выполненные на пневматических вычислительных и переключательных элементах интегральный блок, пропорциональный блок, соединенный с блоком переключения, и блок формирования функции переключения, входы которых соединены с входными каналами регулятора параметр и задание, суммирующий блок, входы которого подключены к интегральному и пропорциональному блокам, а выход через блок ограничения - к выходному каналу устройства, и блок логики, входы которого соединены с выходами блока формирования функции переключения, а выход - с блоками переключения и пропорциональным, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования технологических процессов, в блоке формирования функции переключения входы первого сумматора соединены с входными каналами и каналом опорного давления, выход этого сумматора подключен к первому и второму элементам сравнения и через элемент дифференцирования к второму сумматору, второй вход которого через переключатель и элемент умножения на постоянный коэффи. циент соединен с выходом суммирующего бло. ка, второй вход первого элемента сравнения соединен с каналом опорного давления, второй вход второго элемента сравнения - с выходом Второго сумматора, а управляющий вход пере ключателя - с выходом блока логики,Типография, пр. Сапунова Заказ 3772/12 Изд. М 1568 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н от Москва, Ж, РаушскаТираж 4 ытий приаб., д. 4/о Подписное етс Министров СССР