Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

О Л И С А Й И Е ц в 93676ИЗОБРЕТЕИ ИЯ Союз Соеетсииз Социалистицескии Республик1715681/18-246,11. 1970 23) Прио Государственньй квинтет Совета Мнннстроо СССР оо делам нзобретенко н открогтнй(72) Авторы изобретени ье сгриятиематики и Помиака",Иностранное пре словы Институт Ауто(ПНР)) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИффЕРЕНЦ 3 АЛЬНЫЙ РЕГУЛ ЯТОР 5Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано при совместной работе в ПВМ с непосрелственным цифровым управлением.Известны регуляторьг, имеюгцие пропорцио. нально-интегрируюгций блок, последовательно соединенный с интегрирующим блоком, Интегрирующий блок обеспечивает реализацию пропорционально. интегрально-дифференциальной (ПИД) функций обгцей схемы и одновременно предназначен лля ручного управления, что , обеспечивает переход с автоматического управления на ручное и обратно, без возмуьцений и без дополнительных операций. Нелостатком известного регулятора является низкая псмехозагцищенность, вход, интегрируюьцего блока должен быть вцсокоомнцм, что 1 рулно обеспечить при совмещении функций блока управления и динамического блока в одном конструктивном блоке.,Наиболее близким. техническим решением к данному изобретению является пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, содержагций днтегрируюший блок; соединенный со входом исполнительного элемента, переключатель, источник постоянного напряжения, первый сумматор, вход которого соединен с лиффереицирукпцпм блоком, а выюд . со вхо.дом пропорционального блока и первым элементом обратной связи, соелпнеиньм с усили 1 елем и через второй элсмеггг обратной связи свыходом второго суммагора, входы которогосоелинень с выходами нропорцигнал ьного идифференцируюшего блоков и усилителя 2.елостатком известипо регулятора являегся низкая помехоустойчивость, взаим 1 завгимость динамических параметров лифференирования, интегрирования и пропорцнональнпд,ействия при их настройке, а также необхолимость предварительной ус 1 агговки потенциомегра ручного управления на значение, сзотиетсгвующее величине угравляк)гцего сигнала авгматического управления в момент переходаавтоматического режима на ручной.Цель изобретения заключается в повышениинадежности работы регулятора.Указанная цель достигается тем, что ре у.лятор содержит последовательно соедин. нньцтретий и четвертый элементы обраггюйня и.выход усилителя через третий элемент обратш йсвязи и переключатель подключен к вход;иусилителя и интегрирукпцего блока. а ч р зчетвертый элемент обратной связик гпгххзуинтегрируюпего блока, связанного г игточпиком постоянного напряжения.На фиг. 1 изображена структурная схемарегулятора; на фиг, 2 представлен пример технического осуществлении регулятора.Регулятор состоит из пропорционально днф.ференциального (ПИЛ) блока и блока 2 ручного управления, 5Блок 1 (ПИЛ) состоит из пропорционального блока 3, дифференцирующего блока 4, первого сумматора Ь, второго сумматора 6, первогоэлемента 7 обратной связи, второго элемента8 обратной связиусилителя 9,Блок 2 ручного управления состоит из пере.ключателя 10, источника1 постоянного напря.жения интегрирующего блока 2, исполнительного элемента 13.Второй сумматор 6 состоит из усилителя14 и резисторов 15 - 19,1Лифференцирувщий блок 4 состоит.из усилителя 20, конденсаторов 21 и 22 и резистора.23. в качестве элементов обратной:связи.Интегрирующий блок 2 состоит из усилителя 24, конденсатора 25 и.резистора 26;Потенциометры 97,. 28, 29 служат для установки динамических параметров регулятора.В состав регулятора входят третий и четвер.тый элементы обратной связи - резисторы 30,31 и кнопка 32 ручного управления.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал; регулятора Х, подается надифференцирующийблок 4:и на сумматор 5,где он сравнивается с. заданным значением Х,Ошибка регулирования Е иодается на пропор.циональный блок 3 и.иапервый. элемент обратной связи 7.30.Выходной сигнал усилителя 9, являющийсявыходным сигналом ПИЛ блока 1, подаетсячерез резистор 30 на вход лока 2 ручногоуправления и на сумматор 6, на вход которого кроме выходного сигнала. в подается также сигнал с дифференцирующего блока 4 и с зпропорционального блока 3, Выходной сигналЧ интегрирующего блока 12, пропорциональныйвыходному сигналу Х ПИЛ блока 1, преобразуется в выходных цепях исполнительного элемента.13 в нормализованный выходной сигналрегулятора У ,40В ручном режиме управления статическаяобратная связь, осуществленная резисторами30 н 31, через переключатель 10 отключается отвхода интегрирующего блока 12.Ручное управленив осуществляется посредством кнопки 32 ручного управления, с помощью которой ня вход интегрирующего блокаГ 2 подается постоянный сигнал 13 соответствующего знака, вызывающий изменение значениявыходного сигнала регулятора. Для обеспечения перехода без возмущений с режима ручного управления на автоматичес. кий необходимо, чтобы выходной сигналЛ ПИД блока 1 во время ручного управления был ра. вен выходному сигналу Ч интегрирующего блока 2. Это достигается благодаря охвату усилителя 14 сумматора 6,статической обратной. связьо с помощью тех же резисторов 30 и 31,Переход без возмущений с автоматического режима управления на ручной осуществляется благодаря применению при ручном управлении интегрирующего блока 2, который запоминает последнее значение напряжения автоматического управления перед переходом на ручное управленив,Регулятор позволяет простым способом без возмущений и без дополнительных операций переходить с автоматического управления на ручное и обратно и осуществляет автомати. ческое переключение одного или нескольких регуляторов, что особенно важно.для того, чтобы не допускать отсутствия напряжения питания в схемах управленйя цифровой машиной,Формула изобретенияПропорционально-интегрально.дифферен.циальный регулятор, содержащий интегрирующий блок,.соединенный со входом исполнительного элемента, переключатель, источник постоянного напряжения, первый сумматор, вход которого соединен с дифференцирующим блоком,а выход - со входом пропорционального блокаи первым элементом обратной связи, соединенным с усилителем и через второй элемент обратной связи - с выходом второго сумматора, входы которого соединены с выходами пропорционального и дифференцирующего блоков и усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержитпоследовательно соединенные третий и четвертый элементы обратной связи, выход усилителячерез третий элемент обратной связи и переключатель подключен к входам усилителя иинтегрируюгцего блока, а через четвертый элемент обратной связи - к выходу интегрирующего блока, связанного с источником постоянного напряжения,Источники информации, принятые во внима.ние прн экспертизе:1. Баранчук Е. И. Проектирование и настройка электронных регуляторов, Машгиз,1963.2. Авторское свидетельство СССР298923,кл, б 05 В 1/00, 966.Сон гавнтель А. ЛаТекред О. Луп 1 вряТиражОЭЗ твенногоелам изо миге етени соская а яиал И ПИ к Пагеи город, уд. Ироекгная. 4 едактзр Л. Мозжечковааказ 2784 ЦНИИПИ Государпо д ЗОЗ 5, Москва, Ж З 5,Советаи откр К орре к гор А. 1 рн н нодннсное Министров С(:СР гий 5