Автоколебательная автоматическая система регулирования

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51 исоединением заявки-осударственныи комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий 23) Приоритет бликовано 05,10,76,Бюллетень37 а опубликования описания 14.01,77 43)(71) Заявитель льский политехнический институт АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНАЯ АВТОМАТИЧЕСКА СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ Изобретение относится к области автоматического управления, к классу автоколебательных релейных систем и предназначено для регулирования различных технологических процессов, например температуры,Известны релейные системы 11 2, 33 работающие по принципу включено-выключеноф. Такие системы содержат последова тельно соединенные блок сравнения, релейное звено и объект регулирования, охваченные единичной обратной связью. Процесс регулирования в двухпозиционных системах сопровождается автоколебаниями регулируемой величины около заданного значения. Амплитуда автоколебаний (точность системы) определяется уровнем релейного воздействия, подаваемого на объект регулирования, Уровень релейного воздействия определяет быстродействие системы и поэтому не может быть выбран малым, в результате амплитуда установившихся колебаний регулируемой величины значительна.Уровень линейного воздействия и амплитуда автоколебаний могут быть уменьшены, если быстродействие будет обеспечено другим воздеиствием, например, пропорциональным сигналу отклонения регулируемой величины от заданного значения, Однако линейное безынерционное звено, подключенное параллельно релейному звену, осуществляющее такое воздействие 1, 2существенного выигрыша по точности не дает так как амплитуда автоколебаний становится зависимой от коэффициента передачи линейного звена, а при определенныхзначениях последнего система из областиустойчивых автоколебаний переходит в неустойчивую область1,Известна Г 31 автоколебательная система регулирования (прототип), содержащая последовательно соединенные блок сравнения и релейное звено, выход которого подключен к объекту регулирования, а выход объекта регулирования соединен со входом блока сравнения,При заданном быстродействии в переходном режиме такая система имеет значительную амплитуду колебаний регулируемой величины в установившемся режиме.Целью изобретения является уменьшениеамплитуды установившихся колебаний, т, е,повышение точности работы системы.Эта цель достигается тем, что в предложенной системе параллельно релейномузвену подключено нелинейное звено с зоной нечувствительности и однозначной характеристикой линейных участков,На чертеже представлена структурнаясхема предложенной системы,Система представляет собой замкнутый контур, включающий в себя объект регулирования 1, блок сравнения 2 и релейное звено 3. Параллельно релейному звену подклю чено нелинейное звено 4, Статическая характеристика нелинейного звена имеет зону нечувствительности + 5 и линейные однозначные участки с углом наклона А20Система работает следующим образом,Благодаря замкнутому контуру на выходе Х системы воспроизводится заданноезначение Х входного воздействия. Из-заналичия релейного звена 3 процесс регулирования в установившемся режиме сопровождается высокочастотными колебаниями регулируемой величины относительно заданногозначения. Во время выхода системы на режим регулирования на объект регулированиядополнительно подается форсирующее воздействие по нелинейному звену до тех пор,пока сигнал отклонения превышает зонунечувствительности нелинейного звена. После того как сигнал отклонения станет меньше зоны нечувствительности нелинейногозвена, он не проходит через это звено, Таким образом, в переходном режиме наобъект регулирования действует сумма воздействий звеньев 3 и 4, причем доминирует воздействие нелинейного звена, пропорциональное сигналу отклонения. В установившемся режиме определяющим является воздействие звена,Если выбрать зону нечувствительности нелинейного звена большей, чем ожидаемая амплитуда установившихся колебаний, то это звено будет включаться в работу только в переходном режиме, обеспечивая его формирование, При этом амплитуда установившихся колебаний определяется только уровнем воздействия релейного зве на и не зависит от угла наклона сС линейного участка нелинейного звена, Уровень воздействия релейного звена может быть выбран небольшим и этим соответственно будет обеспечена приемлемая амплитуда колебаний регулируемой величины в установившемся режиме.Таким образом, наличие в системе нелинейного звена позволяет уменьшить уро вень релейного воздействия и уменьшить амплитуду установившихся колебаний практически без ухудшения быстродействия. Расчетом и моделированием на аналоговой ЭВМ показано, что при уменьшенном в о раз релейном воздействии почти в о раз уменьшается амплитуда автоколебаний, а соответствующее в Дораз уменьшение быстродействия, неизбежное в обычной двухпозиционной системе, в данной системе не имеет места. При вариациях коэффициента передача линейных участков нелинейного звена в широких пределах амплитуда колебаний остается постоянной, а система - устойчивой.формула изобретенияАвтоколебательная автоматическая система регулирования, содержащая последовательно соединенные блок сравнения и релейное звено, выход которого подключен кобъекту регулирования, а выход объектарегулирования соединен со входом блокасравнения, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности работысистемы, параллельно релейному звену подключено нелинейное звено с зоной нечувствительности и однозначной характеристикойлинейных участков,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Попов А, С Малов Д. И., Пархоменко А. Н. Системы двухпозиционного регулирования с корректирующими связями поотклонению, "Автоматические системы оптимального управления технологическимипроцессами", Вып. 4. Тула., Изд-во Тульского полит, инст. 1973, с, 46-60,2. Авторское свидетельство СССР341009, кл, 5 05 Ь 11/00, 1972.3. Клюев А. С. Автоматическое регулирование. М "Энергия", 1967, с. 327,рис, 7, 28.Составитель Э, МитрошинРедактор Л. Утехина Техред Н. Андрейчук Корректор Б. ЮгасЗаказ 5390/146 Тираж 1029 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4