Способ двухпозиционно-пропорционального регулирования

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) ЗаЯвлено 26,09,72 (21)1831462/1с присоединением заявкиК 052 2 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Еремин туныч, В, П ов, А. н иасодержит с релейным с термопаИзобретение относится к автоматическому регулированию, в частности к классувибрационно-линеаризованных систем, и предназначено для регулирования различных технологических процессов, например температуры.Известны способы регулирования, основанные на преобразовании регулируемого параметра в электрический сигнал, сравнении его с пороговым уровнем и формировании по результату сравнения управляющего сигнала релейного типа, осушествлении регулирования по принципу включено - выключено 11). Такой процесс регулирования называется обычным двухпозиционным и сопровождается автоколебаниями регулируемой величины около за данного значения. Амплитуда автоколебани (ошибка системы регулирования), определяе мая гистерезисом управляюшего устройства уровнем релейного воздействия и запаздыва нием, значительна и принципиально не може 1 быть меньше зоны гистерезиса управляющего устройства, Известен также способ, основан ный на преобразовании регулируемого параметра в электрический сигнал, суммировании Его с корректирующим сигналом, сравнении результирующего сигнала с пороговыми уровнями и формировании по результату сравнения управляюшего сигнала 12. При этом известном способе регулирования корректирующий сигнал представляет собой периодически изменяющуюся во времени кривую, которой линеаризуется релейное управляюшее устройство. Сложность этого известного способа обусловлена необходимостью формирования корректируюшего сигнала специальной формы.Для упрошения способа регулированияпредлагается устанавливать одно из двух дискретных значений постоянного корректирующего ,О сигнала в зависимости от результата сравнения, причем при значения возрастаюшего результируюшего сигнала, меньших верхнего порогового уровня, подают большее значение постоянного корректируюшего сигнала, а при значениях уменьшающегося результирующего сиг нала, больших нижнего порогового уровня, подают меньшую величину постоянного корректируюшего сигнала.На фиг. 1 показана структурная схема системы двухпозиционно-пропорционального регулирования температуры для реализации описываемого способа; на фиг. 2 - временные диаграммы процесса регулирования в системе в установившемся режиме.Система регулирования объектэлектроизмерительный прибор 2выходом, работаю ши й совместнорой 3. Измерительная часть прибора образована электроизмерительным механизмом 4 с подвижной рамкой-стрелкой, балластным сопротивлением 5 и источником тока 6, подключенным через контакт 7. Регулирующая часть прибора представлена контактом 8, через который подключается регулирующее воздействие Я источника 9. Контакты 7 и 8 прибора, управляемые подвижной рамкой-стрелкой, переключаются синхронно.Контакты 7 и 8 прибора замкнуты, пока рамка-стрелка прм движении вверх не достигает верхнего уровня зоны гистерезиса 1 (см.фиг. 2). При этом на объект подается регулируюшее воздействие Я. При движении рамки- стрелки вниз контакты 7 и 8 разомкнуты, и регулируюгцее воздействие Я равно нулю, пока рамка-стрелка не достигает нижнего уровня зоны гистерезиса. Движение рамки-стрелки определяется результирующим сигналов Х, образованным сигналом Х термопары 3 и корректирующим сигналом Хд от источника 6. Сигнал Х определяется динамикой объекта 1 и обычно описывается экспонентой с постоянной времени Т на уровень Н. Сигнал Хв определяется динамикой движения рамки-стрелки и приближенно может быть описан экспонентой Т ца уровень (г. Обычно Т,Т, Н Ь.Пусть в момент времени г, произошло очередное замыкание контактов 7 и 8. Регулируеммая величина и сигналы Х, Ха, Х растут.В момент времени 1, сигнал Х достигает верхнего уровня зоны гистерезиса и контакты 7 и 8 размыкаются. Регулируемую величину и сигналы Х, Хд, Х подают ю тех пор, пока Х не достигает нижнего уровня зоны гистерезиса в момент времениДалее циклы регулирования повторяются, Из фиг. 2 видно, что переключения контактов 7 и 8 вызываются, в основном, быстроизменяюшимся сигналом Хд. Изменения сигнала Х при этом. - незначительны. Следовательно, незначительны и колебания регулируемой величины. Они - меньше зоны гистерезцса, При обычном двухпозиционном регулировании движение рамки-стрелки определяется только инфранизкочастотным сигналом Х термопары 3 11. Поэтому колебания регулируемой величины равны, как минимум, зоне гистерезиса прибора (без учета запаздывания в системе), Среднее значение регулирующего воздействия на входе объекта пропорционально уставке задатчика уровня регулирования, т. е. а налогично статическим непрерывным системам. В силу релейного воздействия на объект и пропорциональности к уставке по полезному среднему значению такой способ регулирования называется двухпозиционно-пропорциональным. Параметры корректируюшего воздействия должны быть оптимальны. Постоянная времени Т, определяется самим прибороми может регулироваться лишь в небольшихпределах балластным сопротивлением 5, Уровень Ь определяет амплитуду автоколебанийрегулируемой величины и одновременно коэффициент передачи линеаризованного управляющего устройства. Если Ь выбрать меньше, чемзона гистерезиса, то гистерезис скомпенсируется лищь частично, а высокочастотные автоколебания - отсутствуют, что нежелательно.1 О Практически можно рекомендовать Ь = (5 -1 О) Л.Корректирующее воздействие может бытьсформировано, например, шунтированием части сопротивления 5. Процессы, вызванные одновременным изменением Тг и Ь при шунтиро 15 вании части сопротивления 5, - несколькоиные, но и при этом может быть получен аналогичный эффект вибрационной линеаризации,При использовании известных способов корректируюший сигнал формируется введениемспециальных инерционных звеньев. В практикеприборостроения для этих целей нашли применение КС-или электротермические цепи. В случае применения описываемого способа используются инерционные свойства подвижной системы электроизмерительных приборов и пот 25ребность в специальных инерционных звеньяхавтоматически отпадает,Формула изобретениязо Способ двухпозиционно-пропорциональногорегулирования, основанный на преобразовании регулируемого параметра в электрический сигнал, суммировании его с корректируюшим сигналом, сранении результирующего сигнала спороговыми уровнями и формировании по результату сравнения управляюшего сигнала, отличаюи(ийся тем, что, с целью упрощения способа регулирования, устанавливают одно из двух дискретных значений постоянного корректирующего сигнала в зависимости от результата сравнения, причем при значениях возрастаюшего результирующего сигнала, меньших верхнего порогового уровня, подают большее значение постоянного корректируюшего сигнала, а при значениях уменьшающегося результируюшего сигнала, больших нижнего порогового уровня, подают меньшую величину постоянного корректирующего сигнала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Контактные приборы. Справочник поэлектроизмерительным приборам. Под. ред.50 К. К. Илюнина, Л., Энергия, 1973, с, 313 -351.2. Спасокукоцкий О. К. и др. Элементы электроавтоматики. Киев, 1965, с. 135 в 1, рис. 68.г ГГГР Редактор Л. Тюрина Заказ 1216/38 Н И И П И Го суда рстве нш по дел агн 113035, Москва,Филиал ППП Пате