Устройство для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования (сар) с пропорциональнодифференциальным законом управления

О П И С А Н И Е5 О 3254ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Опубликовано 15.02.76. Бюллетень М 6Дата опубликования описания 18,11.6 Государственный камнтет Совета 1 аинкстров СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М. Б. Чернова, В, М. Самохвалов и В. И. Еремеев Тульский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ СИГНАЛА ОШИБКИ В ЗАМКНУТЫХ ОДНОКОНТУРНЫХ СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫМ ЗАКОНОМ УПРАВЛЕНИЯ1Изобретение относится к автоматике.Известны устройства для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования (САР) с пропорционально-дифференциальнымм законом управления, содержащие дифферепцирующий элемент, два сумматора формирования малых отклонений с подключенными соответственно к их первым входам двумя запоминающими элементами, сумматор формирования Й-х производных, сумматор формирования (гг+о) -й производной, первый блок интеграторов с (й - 1) -м последовательно включенными интеграторами и второй блок интеграторов с (гг+о - 1) -м последовательно включенными интеграторами, элемент сравнения, выход которого соединен со входом блока управления, подключенного выходом ко входу исполнительного олока, выход которого через измерительный блок соединен с одним цз входов элемента сравцения, подключецного другим входом ко входной клемме устройства.Предложенное устройство отличается тем, что содержит элемент И, два входа которого непосредственно и через дифферепщирующий элемент подключены к выходу элемента сравнения, два других входа соединены со вторыми входами соответствующих сумматоров формирования малых отклонений и соответствеццо с выходами блока управления и исполнительного блока, а два выхода элемента И подсоединены ко входам соответствующих запоминающих элементов, выходы сум м атаров формирования малых отклоненийподключены к первому и второму входам сумматора формирования /г-х производных, остальные (/г - 1) входов и выход которого под.соединены соответственно к (г - 1)-му выходу 10 и ко входу первого блока интеграторов, однциз входов сумматора формирования (гг+сг)-й производной подключен к выходу сумматора формирования /г-х производных, ггг его входов подключены к соответствующим выходам 5 первого блока интеграторов ц гг входов - ксоответствующим выходам второго блока интеграторов, подключенного входом к выходу сумматора формирования (и+о)-й производной. Это гтозвоггяет расширить класс рсшасО мых задач.На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.Оно состоит пз элемента сравнения 1, блока управления 2, исполнительного блока 3, 25 объекта регулирования 4, измерительного блока 5, дпфферепцирующего элемента 6, логического элемента И 7, запоминающих элементов 8., сумматоров 9, 1 О и 11, блоков интеграторов 12 и 13. Связь между коордпнатамп ЗО функциональных элементов замкнутой одно.510 15 20 25 Зо 35 45 50 60 контурной САР с пропорционально-дифференциальным законом управления в линейном режиме описывается соотношениями г2;од оЛх = ЛУ, г(п+ а)-- о- блок управления 2,йХС; Д Лй= голи=о- исполнительный блок 3,и тХ - А; ДЛх = ЯВ,ДФ - ЛОЛУ, п) и,1=1 =ои(й, 1 - и = а - об ьект регулирования 4 иизмерительный блок 5,ги л - 1Е В Д 1+Лй +А; Д+.-Лхд у=оДс=о= - Д "+Лх - продифференцированное а раздифференциальное уравнение объекта регулирования 4 совместно с измерительным блоком 5,где А А;, В Сс , 1,0, Р - постоянныекоэффициенты;Д - оператор вида д/й;Лх, ЛУ, Лп, ЛУ - малые отклонения соответствейно на выходах элемента сравнения,измерительного, исполнительного и управляющего устройств;и, и, К т - пределы дифференцирования.При появлении сигналов Лх и Лх соответ.ственно на выходах элемента сравнения 1 идифференцирующего элемента6 логическийэлемент 7 отключает входы запоминающихэлементов 8, в результате чего с последнихинформация о начальном состоянии САР, соответствующим моменту появления рассогласования Лх, поступает на сумматоры 9, которые, сравнивая ее с текущими значениями параметров системы, выдают сигналы о малыхотклонениях ЛУ и Л/г в замкнутой САР. Сумматор 10 и блок интеграторов 12 по мере поступления сигналов с сумматоров 9 в соответствии с линейным дифференциальным уравнением исполнительного устройства выдаетинформацию о 1-х производных от отклонения Л/г на выходе исполнительного блока 3,после чего производные от а-го по Й-й порядок от отклонения Лп совместно с сигналом свыходов ц-х интеграторов (ц = 1, и) блока интеграторов 13 преобразуют, согласнопродифференцированному а раз линейномудифференциальному уравнению объекта регулирования 4 и измерительного блока 5, и подают на сумматор 11.Таким образом, на выходе сумматора 11получают непрерывную производную(и+а) -го порядка от сигнала ошибки, а с выходов блока интеграторов 13 - непрерывные производные с первого до (и+ а - 1) порядков от сигнала ошибки в замкнутой САР,Когда а выходах соответственно элемента сравнения 1 и дифференцирующего элемента 6 Лх=О и Лх=О, логический элемент 7 подключает входы запоминающих элементов 8 к САР, вследствие чего сигналы на выходе запоминающих элементов 8 повторяют текущие значения параметров САР, и с выходов сумматоров 9 поступают нулевые сигналы,Формула изобретения Устройство для дифференцирования сигнала ошибки в замкнутых одноконтурных системах автоматического регулирования с пропорционально-дифференциальным законом управления, содержащее дифференцирующий элемент, два сумматора формирования малых отклонений с подключенными соответственно к их первым входам двумя запоминающими элементами, сумматор формирования Й-х производных, сумматор формирования (и+а)-й производной, первый блок интеграторов с (Й - 1) -м последовательно включенными интеграторами и второй блок интеграторов с (и+а - 1)-м последовательно включенными интеграторами, элемент сравнения, выход которого соединен со входом блока управления, подключенного выходом ко входу исполнительного блока, выход которого через измерительный блок соединен с одним из входов элемента сравнения, подключенного другим входом ко входной клемме, устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит элемент И, два входа которого непосредственно и через дифференцирующий элемент подключены к выходу элемента сравнения, два других входа соединены со вторыми входами соответствующих сумматоров формирования малых отклонений и соответственно с выходами блока управления и исполнительного блока, а два выхода элемента И подсоединены ко входам соответствующих запоминающих элементов, выходы сумматоров формирования малых отклонении подключены к первому и вто. рому входам сумматора формирования Й-х производных, остальные (Й - 1) входов и выход которого подсоединены соответственно к (й - 1) -му выходу и ко входу первого блока интеграторов, один из входов сумматора формирования (и+ а) -й производной подключен к выходу сумматора формирования Й-х производных, и его входов подсоединены к соответствующим выходам первого блока интеграторов и и входов - к соответствующим выходам второго блока интеграторов, подключенного входом к выходу сумматора формирования (п+ а)-й производной.Заказ 3791 Изд.1126 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 МОТ, Загорский филиал