Позиционное регулирующее устройство

Союз Советских Социалистимеских РеспубликОп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ) М. Кл а 0 1) 2192626 киГасударственные квинтет Совета Мнннотроа СССР оо делам нэобретвннй н аткрытнй(45) Дата опубликования описания 23.11.7(72) Авторы изобретения Ю, П. Скейрис и В, В, Попов 7) Заявите сесоюзный роектно-конструкторский и научно - томатизации.пищевой промышленности едова нститут 4) ПОЗИЦИОННОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТ Изобретение относится к области автоматики, а именно к устройствам для автоматического по. зиционного регулирования параметров различных технологических процессов и может быть использоого хозяиства для ровня, давления и т.д.Известны регулирующие устройства, работаю.щие с электрическим исполнительным механизмом,который перемещается со скоростью, определяемой араметра от заданно. т интегральному эа кону регулирования, отличающемуся неустойчивостью и приводящему в системах регулирования с большим запаздыванием к недопустимому перере. гулироваиию. Стремление снизить амплитуды ав. токолебапий приводит к уменьшению средней скорости оработки сигнала, а это при непрерывно действующих на систему случайных возмущениях ухудшает способность системы к парированию возмушспий 1, 2) .Наиболсс блнэкиьт к изкой сугппости является регсодсржа 1 псс генераторы ирых подключены к перво 5 иэвестертор и од дат. элемент второго логичесдинен с ульсов и о генераобретению по техничесулнруюшее устройство,мпульсов, выходы кото.му входу логического ано во всех отраслях нар регулирования температуры отклонением регулируемого .о значения, что соответств элока, второи вход которого соединен с датчиком сигнала, первый и второй выходы логического блока подключены соответственно через первый и второй усилители к первому и второму входам исполнительного механизма 3)Недостатком данного устройства является то, что вне пределов зоны нечувствительности регулирующее воздействие остается постоянным неза. висимо от величины возмущения, а это при большом запасе по регулирующему воздействию и больших запаздываниях может привести к большой амплитуде автоколебаний или к срыву автоколебании при малом запасе по регулируЮщему воздеиствню.Целью изобретения является повышение точ.ности и надежности устройства.Достигается это благодаря тому, что вное устройство дополнительно введены инвдифференцирующий элемент, причем выхчика сигнала через дифференцирующийподключен к первым входам первого игенераторов импульсов и к третьему входукого блока, третий выход которого соевторым входом второго генератора импчерез инвертор . с вторым входом первог3тора импульсов. Кроме того, логический блок содержит элементы И, Запрет и счетчик импульсов, к первому входу которого и первым входам элементов И и Запрет подключен первьй вход логического блока, второй вход которого соединен с вторыми входами элементов И и Запрет, третий вход логического блока соединен с вторым входом счетчика импульсов, а выходы элементов И, Запрет и счетчика импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами логического блока.На чертеже приведена структурная схема позиционного регулирующего устройства.Устройство содержит датчик сигнала 1, дифференцирукиций элемент 2, два генератора импульсов 3 и 4, два усилителя 5 и 6, исполнительньй механизм 7, инвертор 8, логический блок 9, который содержит элементы И 10, Запрет 11 и счетчик импульсов 12 на двух триггерах 13 и 14. Работа устройства происходит следующим образом, В момент, когда регулируемый параметр проходит через заданное значение, выходной сигнал датчика 1 скачком изменяет свое значение. Импульс, возникающий при этом на выходе дифференцирующего элемента 2, устанавливает счетчик 12 на триггерах 13 и 14 в исходное состояние и одновременно ориентирует генераторы 3 и 4 таким образом, чтобы при последуняцем поступлении на их вход единичного сигнала генерация начиналась с выдачи импульса. При этом начинает свою работу генератор 3, иа вход которого поступает разрешающий сигнал с выхода инвертора 8. Выданньй генератором 3 импульс заданной длительности Ьт проходит через элементы И 10 или Запрет 11 ( в зависимости от наличия или отсутствия сигнала на втходе датчика сигнала) на вход соответствующего усилителя 5 или 6), управляющего работой исполнительного механизма 7, Кроме того, этот импульс опрокидывает триггер 13 счетчика импульсов 12, устанавливая его в положение, соответствующее "1" на его выходе. Исполнительньй механизм 7 поворащщается на некоторьй угол, обеспечивающий регулирующее воздействие, направленное в сторону ликвидации возникшего рассогласования между регулируемым параметром и его заданным значением, Величина этого воздействия (длительность импульса Ьт, выдаваемого генератором импульсов 3) выбирается с таким расчетом, чтобы она быладостаточной для преодоления отклонений регулнруе мого параметра, вызванных возмущениями, частота которых соизмерима с частотой автоколебаний (практически ниже последней в несколько раз) .После прохода через заданное значение регулируемый параметр в течение отрезка времени, равного эквивалентному запаздыванию в системе, будет продолжать изменяться в прежнем направлении, а затем, пройдя через максимум, начнет движение к заданному значению под действием упомянутого выше регулирующего воздействия.55 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 4Если величина этого сигнала достаточна (с некоторым запасом) для того, чтобы заставить регулируемьй параметр пройти через заданное значение, то этот переход произойдет до выдачи генератором 3 очередного импульса: периоды следования импульсов на выходе генераторов 3 и 4 устанавли. ваются при настройке регулирующего устройства равными или незначительно превышающими удвоенное время запаздывания в системе. При переходе регулируемого параметра через заданное значение генераторы 3 и 4 и триггеры 13 и 14 счетчи. ка 12 окажутся вновь ориентированными в исходное состояние, после чего описанный процесс повторится с тем отличием, что теперь будет работать другой усилитель. Таков "нормальньй" алгоритм функционирования устройства.Если регулирующего воздействия недостаточно для изменения полярности рассогласования (срыв автоколебаний), либо имеет место значительная асимметрия полуциклов, на выходе генератора импульсов 3 успевает появиться второй импульс. Этот импульс днрокидывает триггер 14 счетчика 12 в результате чего происходит переключение с генератора 3 на генератор 4. Счетчик импульсов 12 выполнен с блокировкой (показана на чертеже пунктиром), препятствующей поступлению на его вход продвигающих импульсов после опрокидывания триггера 14. Генератор 4 корректирующих импульсов длительностью Ьтс ( Ьт будет работать до тех: пор, пока регулируемый параметр вновь не достигнет заданчого значения, после чего произойдет новое переключение на генератор импульсов 3.Таким образом, парирование относительно высокочастотных и небольших по величине возмущений устройство осуществляет по позиционному ал-, горитму, а низкочастотных (значительных по амплитудам) - п интегральному.Использование предлагаемого устройства обес. печивает но сравнению с известным устройством следующие преимушества:повышение точности 1,уменьшение амплитуд автоколебаний) за счет выбора основного регулируюФщего воздействия небольшой величины, достаточной для парирования относительных высокочастотных и небольших по величине возмущений;повышение надежности (устойчивости работы) при больших по амплитудам низкочастотных возмущениях вследствие того, что дополнительно, кроме основного регулирующего воздействия, будет. формироваться корректирующее воздействие, которое обеспечит парирование указанных возмущений,Формула изобретения 1. Позиционное регулирующее устройство, содержащее генераторы импульсов, выходы которых подключены к первому входу логического блока, второй вход которого соединен с дат иком сигнэлз,570028 Составитель А. ЛащевТехред 3. Фанта Рсдакзор 1,. Гончар Корректор А. Власенко Заказ 3053/41 Тираж 1095 Подписное Ц 1(ИИПИ осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий 113035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППГ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5первый и второй выходы логического блока под. ключены соответственно через первый и второй усилители к первому и второму входам исполни. тельного механизма, о тли ча ющее ся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно содержит инвертор и дифференцирующий элемент, причем выход датчика сигнала через диффеоенцирующий элемент подключен к первым входам первого и второго генераторов импульсов и к третьему входу логического блока, третий выход которого соединен с вторым входом второго генератора импульсов и через инвертор - с вторым входом первого генератора импульсов.2. Устройство по п.1, о тли ча ющее ся тем, что в нем логический блок содержит элементы И, Запрет и счетчик импульсов, к первому входу 6которого и первым входам элементов И и Запре.подключен первый вход логического блока, второйвход которого соединен с вторыми входами элементов И и Запрет, третий вход логического блока 5соединен с вторым входом счетчика импульсов, авыходы элементов И, Запрет и счетчика импульсовсоединены соответственно с первым, вторым итретьим выходами логического блока.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:О1. Авторское свидетельство СССР У 446026,М.кл 6 05 В 11/14, 13.03,73.2. Авторское свидетельство СССР На 417768,М. Кл. 6 05 В 11/30, 25,01.72.5 3 Авторск е свидетельство СССР И 408271М.Кл, 6 05 В 11/26, 27,07.71.