Система автоматического регулирования

ЙйчэиОПИСА Е ИЗОБРЕТЕНИЯ ш 572755 Сова Советских Социалистических Республик. Кл 6 05 В 11/01 с присоединением явкиГосударственный коаате света Министров СССР) УДК 62-50(088.8 о делам изобретений ткрытни та опубликования описания 07.09.7(54) СИ СТ РЕГУЛ И РОВАН И Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть применено для регулирования объектов, которые работают в условиях периодической помехи, обусловленной, например, оборотными биениями вращающихся устройств объекта регулирования. Например, в системах регулирования толщины и натяжения прокатываемой полосы на непрерывном стане холодной прокатки металла такая помеха имеет место вследствие эксцентриситета прокатных валков. Частота этой помехи может изменяться в широких пределах соответственно изменению скорости прокатки. На определенной скорости прокатки частота периодической помехи совпадает с резонансной частотой системы регулирования и под действием системы регулирования происходит увеличение амплитуды периодических колебаний регулируемой величины в 2 - 3 раза.Известна система автоматического регулирования, в которой регулирование связано с наличием в измеренных сигналах гармонического возмущения, Это возмущение может быть обусловлено, например, оборотными биениями вращающихся частей (валови такдалее) объекта регулирования. Отработка указанного возмущения не всегда бывает необходимой, а в некоторых случаях является нежелательной, поскольку ведет к перегреву и износу исполнительного механизма в системе регулирования. Поэтому в системах регулирования неооходима отстройка от возмущения 1.Наиболее близким решением является система регулирования, содержащая последователь но соединенные сумматор, нелинейный блок сзоной нечувствительности и регулятор, выход которого соединен через объект регулирования с входом сумматора, выход сумматора подключен через два последовательно соединенных О однополупериодного выпрямителя и фильтра ксоответствующему усилителю 21.В известной системе имеется возможностьоценить величину коэффициента относительного затухания колебаний, но известная спсте ма не устраняет эффекта увеличения амплитуды периодической помехи на выходе системы регулирования. Увеличение амплитуды периодических колебаний отрицательно сказывается на точности регулирования.0 Целью изобретения является увеличениеточности работы системы автоматического регулирования в условиях периодической помехи.Это достигается путем сведения в системурегулирования двух цепей из последовательно 5 соединенных нелинейного дифференцирующегозвена и интегратора, выходы которых соединены с соответствующими входами нелинейного блока с зоной нечувствительности, вьглоды усилителей подключены к входам соответству- О ющих нелинейных дифференцирующих звеньев, а два выхода нелинейного блока с зоной нечувствительности соединены с одним из входов соответствующих интеграторов.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой системы регулирования; на фиг. 2 изобракецы кривые, поясняющие работу системы.Контур регулирования включает сумматор 1, на один вход которого поступает сигнал 2, пропорциональный текущей величине, а на второй вход - сигнал 3, пропорциональный заданной величине регулируемого параметра, нелинейный блок с зоной нечувствительности 4, регулятор 5, объект регулирования 6.Выходной сигнал сумматора 1 через однополупериодные выпрямители 7, 8 поступает на вход фильтров 9, 10, Выделенные фильтрами сигналы усиливаются усилителями 11, 12 и поступают на вход нелинейных дифференцирующих звеньев 13, 14.На выходе нелинейных звеньев включены интеграторы 15, 16. Каждое нелинейное дифференцнрующее звено представляет собой ЙС- цепь, у которой посредством диодов разделены цепи заряда и цспп разряда конденсаторов.Благодаря этому характеристика цслипейного дифференцирующего звена такова, что если знак входного сигнала звена совпадает со знаком производной этого сигнала, то выходное напряжение интегратора изменяется пропорционально входному сигналу нелинейного дифференцирующего звена. Если знаки указанных сигналов противоположны, то выходное напряжение интегратора остается постоянным, Таким образом, при нарастании полуволны колебаний периодической помехи от нулевого до максимального значения выходной сигнал интеграторов тоже нарастает.Уменьшение выходного напряжения интеграторов осуществляется в функции сигнала, снимаемого с нелинейного блока 4 с зоной нечувствительности, который поступает на один из входов интеграторов 15, 16, Этот сигнал пропорционален разности между выходным напряжением интеграторов и текущим значением периодической помехи.Сформированный таким образом выходной сигнал интеграторов 15 116) поступает на нелинейный блок 4 с зоной нечувствительности последнего,На фиг. 2 показаны кривые изменения сигналов в системе регулирования. Кривая 17 - сигнал периодической помехи. Выходной сигнал фильтра 9 соответствует кривой 18, выходной сигнал фильтра 10 - кривой 19. Выходные сигналы интеграторов 15, 16 соответственно кривые 20 и 21, Фиг. 2 показывает, что выходные сигналы интеграторов довольно точно повторяют характер изменения сигнала периодической помехи, что позволяет отстроить систему регулирования от помехи.Эффективность предлагаемого устройствазаключается в повышении точности работы системы регулирования в условиях периодической помехи. Известная система регулирования, настроенная на переходный процесс с перерегулированием 5%10/О, увеличивает примерно в два раза амплитуду гармонической помехи.В предлагаемой системе регулирования такого увеличения амплитуды помехи не проис ходит. Формула нзобрстснпяСистема автоматического регулирования, со 25 держащая последовательно соединенные сумматор, нелинейный блок с зоной нечувствительности и регулятор, выход которого соединен через объект регулирования с входом сумматора, выход сумматора чсрсз две цепи пз30 последовательно соединенных однополупериодного выпрямителя и фильтра подключен к соответствующему усилителю, о т л н ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения точности работы системы в условиях периодической по 35 мехи, она содержит две цепи из последовательно соединенных нелинейного дифференцирующего звена и интегратора, выходы которых соединены с соответствующими входаминелинейного блока с зоной нечувствительности,35 выходы усилителей подключены к входам соответствующих нелинейных дифференцирующих звеньев, а два выхода нелинейного блокас зоной нечувствительности соединены с одним из входов соответствующих интеграторов.40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Морозовский В. Т., Многосвязные системы автоматического регулирования, Энергия,М., 1970, с. 107 - 108,45 2. Юсупов Р. М., Получение информации обуправляемом процессе в самонастраивающихся системах, Энергия, М. Л 1966, с, 31,Корректор Е, Хмелева Рсдактор Н. Хлудова Подписное Заказ 1992/12 Изд. М 740 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5