Самонастраивающийся регулятор

О Р И С А Н И Е 370586ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советскив Социалистические РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельс1484688/18-2 влено 29.1 Х,19. б 05 Ь 13/02 присоединением заявки ЛЪ -Комитет оо деламаобретений и открыт Приор ит и Совете Министре публиковано 15.11,1973, Бюллетень ЪЪ 1 ДК 621.523(088.8 Х.197 ата опубликования описания вторзобретен А. П, Наумчук уйбышевский филиал Специального конструкторского бю по автоматике в нефтепереработке и нефтехимииЗаявител АМО НА СТРА И ВА 1 О ЩИ Й ГУЛЯТОР Изобретение относится втоматического управлен ия и может быть использ ифровых систем управлен к области систем ия и регулироваовано при создании и.я. Известны цифровые самонастраивающиеся регуляторы, содержащие блок формирования пропорциональной и интегральной составляющих, первый вход которого соединен с выходом генератора стандартных импульсов,и через последовательно соединенные первый ключ и фильтр - со входом регулятора и вторым входом блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих, Последгоий через последовательно соединенные второй, ключ и первый реверсивный счетчик соединен с первым триггером, другой вход первого реверсивного счетчика через дифференцирующую цепочку соединен с первым входом схемы ИЛИ, выход которой подключен к другому входу второго ключа.Третий и четвертый входы блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих соединены соответственно с выходами второго и третьего реверсивных счетчиков, Регулятор содержит также генератор тактовых импульсов, соединенный со вторым триггером, первый,и второй выходы которого подключены к,первому реверсивному счетчику. Однако известные регуляторы недостаточно точны.Предлагаемый регулятор содержит дваждущих мультивибратора, входы которых 5 соединены с соответствующими выходамивторого триггера, выход первого ждущего мультивибратооа соединен с первыми входами схемы ИЛИ и третьего ключа, выход второго ждущего мультивибратора соединен 0 со вторым входом схемы ИЛИ и первымвходом четвертого ключа, вторые входы третьего и четвертого ключей соединены с выходом первого ключа, выход третьего ключа соединен со входом интерполятора, второй 5 вход которого подключен к первому реверсивному счетчику, а выход соединен с четвертым ключом и через пятый и шестой ключи - .со входами соответственно второго и третьего ревероивных счетчиков, другие входы ко торых попарно соединены с выходами первого триггера, другие входы пятого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами третьего триггера, подключенного ко второму выходу второго триггера,25 На чертеже представлена блок-схема регулятора. Она содержит блок-поиск 1 оптпмалиных значений коэффициентов К, и К содержащий генератор тактовых импульсов 2, триггеры 3. 4. а 5, ждущие мультивибрато ры б и 7, схему ИЛИ 8, дифференцируюшую цепочку 9, реверсивные счетчики 10,и 12, интерполятор 13, фильтр 14 и ключи 15, генератор стацдартных импульсов 1 б и блок формирования пропорциональной и интегральной составляющих 17, содержащий интерполяторы 18, 19 и 20, ревврсивный счетчик 21 и триггер 22.Блок 1 работает по тактам, которые задает генератор тактов 2, управляя триггером тактов 3. Триггер 3 с помощью ждущих мультивибраторов б и 7 определяет операции в каждом такте. Допу стим в- 1) также работает мультивибра. тор б. Этот мультивибратор в конце своей работы с помощью дифференцирую шей цепи 9 устанавливает в 0 реверсивный счетчик суммарного рассогласования 10, Триггер, коэффициентов 4 управляет входами реверсивного счетчика коэффициента К, 11 и реверсивного счетчика коэффициента К, 12, Для определенноспи считаем, что в- 1) такте работал счетчвк 12. В момент прихода импульса (-го такта в счетчике 10 зафиксирована сумма рассогласования за предыдущий- 1) такт (обозначим ее ", Х 1), когда1 б Т - 1регулирование производилось с определенными коэффициентами К, и К, Основное назначение блока 1 - сводить к минимуму величину ) (дХ, выбранную в виде критерия качества 1 грегулирования. С приходом импульса (-го такта орабатывает триггер 3, а от него триггер 4 который подключает счетчик 11. Кроме того, срабатывает мультивибратор 7, который включает генератор 1 б непосредственно на вход счетчика 11.В начале же (-го такта реверсируется счетчик 10, вход которого блокируется мультивибратором 7 через схему ИЛИ 8 с помощью управляемого ключа. За время работы мультивибратора 7 счетчик 11 изменит свое значение,на величину ьТ. (г, где ьТ время работы мульпивибраторов, а (г - частота генератора 1 б. С преиращением раооты мультвибратора 7 открывается вход счетчика 10, который за время (-го такта произведет операцию вычитания "1 Х -)Х, где1 е Т( - 1 ит"Х 1, - суммарная величина рассогласоваигния за время 1-го такта (Т;), когда регулирование ведется с прежним К и с Кп измененным вначале 1-го такта на пробную величину ЛТ. (г.По окончании времени такта Т; счетчик 10 либо не изменит знак, либо изменит в зависимости от того, улучшилось или нет качество регулирования после введения в К, пробной серни,импульсов АТ ("г, Если знак счетчика 10 не изменился, то с приходом импульса начала(1+1)-,го такта запущенный мультивибратор б подключит генератор 1 к счетчику 11 через интерполятор 13, который управляется счетчиком 10. В счетчике 11 запишется определенное количество импульсов55 Самонастраивающийся регулятор, содержащий блок формирования пропорциональной и интегральной составляющих, первый с тем же знаком, с каким была записанапробная серия импульсов в счетчик 11, так какреверсом счетчиков 11 и 12 управляет триг 5гер знака 5 счетчика 10. Если же знак счетчика 10 изменился, то это значит, что условия рег 1 улиравания с введением пробнсго чис.ла импульсов в К, ухудшились, и определенное количество импульсов, в зависимости от10состояния счетчика 10, запишется в счетчик11, но уже со значком, протнвоположным знаку пробной серии,С приходом импульса начала такта Т;ревераируется счетчик 10, сработает триггер4,и подключится счетчик, коэффициента К 2 12;5нзапустится,мультивиоратор 7, которыи закроет вход счетчика 10 и подключит генератор 1 б непосредственно к счетчику 12 и в К 2внесется поправка Т (г. Период Т;регулятор будет работать,с коэффициентом К 2,в который введена поправка, а в счетчик10 за время Т, . будет записана новая разностьЬХ-ЬХ которая определитг - , 1 йТ 1+2ухудшилось или нет качество регулированияот ввода поправки в К, или в конкретном выражении определит величину и знак изменения К. Далынейшая раоота аналогична той,которая была рассмотрена при корректировке К После корректировки К схема вновьперейдет к анализу и изменению К, и такдалее.Для исключения влияния на настройкурегулятора больших возмущений, не типичных для данного объекта и вероятность поЗ 5 явления которых очень низка, на вход регулятора введен фильтр 14.В случае, если Х резко возрастет прибольших возмущениях, фильтр выделит напряжение, достаточное для закрытия с помощью ключа входа генератора 1 б. Такимобразом, при возникновении больших возмущений, коэффициенты Ки К, не подвергают.ся изменению и тем самым исключено влиянне не типичных возмущений на настрой 45 ку регулятора.Блок 17 предназначен для формированияпропорциональной и интегральной составляющих закона регулирования. С этой цельюрассогласование Х умножается с помощью50 интерполятора 18 на КьИнтерполятор 19 умножает лХ на К 2, ареверсивный счетчик 21 с триггером знака 22суммирует это рассогласование, выделяя величину + КХХ в виде параллельного кода.55 В случае необходимости выделения интегральной составляющей закона регулирования в виде числоимпульсного кода необходимо на выходе счетчика 21 установить интерполятор 20, как это показано на схеме.ьоПредмет изобретенияЗаказ 199/680 Изд, М 224 Тираж 780 Подп снЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ип. Харьк. фил. пред. Пате вход которого соединен с выходом генератора стандартных импульсов и через последовательно соединенные первый ключ и фильтр - со входом регулятора вторым входом блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих, который через последовательно соединенные второй клгоч и первый реверсивный счетчик соединен с первым триггером, другой вход первого рвверсианого счетчика через дифференцирующую цепочку соединен с первым входом схемы ИЛИ, выход котарой подключен к другому входу второго ключа, третий и четвертый входы блока формирования пропорциональной и интегральной составляющих соединены соответственно с выходами второго и третьего реверсивных счетчиков, генератор тактовых импульсов, соединенный со вторым триггером, первый и второй выходы, которого подключены к первому, реверсивному счетчику, отгичаюцийся тем, что с целью повышения точности регулятора он содержит два ж "ущх мультвбратора, входы которых соединены с соответствующими выходами второго триггера, выход первого ждущего мультвбратора соединен с первыми входами схемы ИЛИ и третьего ключа, выход второго ждущего мультивпбратора соединен со вторым входом схемы ИЛИ и первым входом четвертого ключа, вторые входы третьего,и четвертого ключей соединены с выходом первого ключа, выход третьего ключа соединен со входом интерполятора, второй вход которого подключен к первому реверсивному счетчику, а выход соединен с четвертым ключом и через пятый и шестой ключи - со входами соответственно второго и третьего реверсивных счетчиков, другие входы которых попарно соединены с выходами первого триггера, другие входы пятого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами 20 третьего триггера, подключенного ко второмувыходу второго триггера.