Автоматическая система компенсации

О П-И-С-А-М И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соеетскнх Социвнистнческнх Респубпик(45) Дата опубликования описания 30,11,78(51) М. Кл,605 В 23/00 Государственный комисСовета Министров СССРно делам изобретенийи открытий(72) Автор изобретения Г. А. Шаповалов Московский ордена Трудового Красного Знамениинститут нефтехимической и газовой промышленностиим, И.М,Губкина(54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМАКОМПЕНСАЦИИ Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматических системах с уравновешиванием.Известны автоматические системы 5 компенсации 1), содержащие Фоточувствительные детекторы. Их недостатками являются низкое быстродействие и ограниченная область устойчивости,Известна также автоматическая сис тема компенсации 121 , содержащая усилитель сигнала рассогласования, блок вычитания, два блока компенсирующих сигналов, два исполнительных органа причем вход усилителя сигнала рассогласования подключен к выходу блока вычитания, к соответствующим входам которого присоединены вход системы .и выходы блоков формирования компенсирующих сигналов, входы которых подключены к выходам соответствующих исполнительных органов.Недостатками всех этих устройств являются относительно низкое быстро- действие и ограниченная область устойчивости, что обуславливаетя вза-. имосвязью сигналов, сформированных Фазочувствительными детекторами, Вследствие взаимосвязи сигналов управления по каждой из составляющих контуры уравновешивания становятся в взаимозависимыми, управляющее воздействие на одной из составляющих вызывает регулировку по другой составляющей, что приводит к возникновению циклов периодических режимов, вызывает появление ложных шагов отработки.Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение области устойчивости системы.Указанная цель достигается тем, что система содержит пороговый блок, задатчик величин приращений, командный блок, три ключа, два блока памяти, три квадратора, инвертор, сумматор и блок деления, первый вход которого связан с выходом сумматора, к выходу усилителя сигнала рассогласования подключены входы порогового блока, первого и второго ключей, выход порогового блока соединен с первым входом командного блока, первый и второй выходы задатчика величин приращений, первый вход которого подключен к одному из выходов командного блока, соединены с первьъи входами соответствующих исполнительных органов, управляющие входы трех ключей подсоединены к соотвйтствующим выходам командного блоку, к выхоцам первого и второго ключей6342 39 4значение ид делится на 2 их (сигналх,у, поступает с задатчика величин приращений 10. Командный блок к этому времени переключает ключ в такое положение, при котором сигнал и У,(, с выхода блока деления 22 поступает на исполнительный орган той составляющей, по которой произведено пробное приращение, Исполнительный. орган изменяет компенсирующий сигнал по этой составляющей на величинуг 2 2Рч Р Х 1 У)П)Х 1 У 1)1Х(Ю 1 Ч 20 формула изобретения подсоединены соответственно входыпервого и второго блоков памяти, выходы которых соответственно связаны совходами первого и второго квадраторови со вторьчм и третьим входами задатчиков величин приращений, выходывторого и третьего квадраторов соединены с соответствующими входами 5сумматора, второй вход блока деленияи вход третьего квадратора соединены с третьим ныходом задатчика неличИн приращений, выход блока делениясоединен со входом третьего ключа, (Овыходы которого связаны со вторымивходами соответствующих исполнительных органов.На фиг. 1 изображена структурнаясхема автоматической системы компенсации согласно изобретенею, на Фиг. 2изображена векторная диаграмма процесса уравновешивания. Она содержитблок вычитания 1, усилитель сигналарассогласонания 2, блоки формирования компенсирующих сигналов 3 и 4составляющих К .и У соответственно,исполнительные органы 5 и б, цифровыеиндикаторы 7 и 8, пороговый блок 9,задатчик величин приращений 10, командный блок 11, ключи 12, 13, 14,блоки памяти 15 и 1 б, квадраторы 17,18, 19, инвертор 20, сумматор 21,блок деления 22,Устройство ра.ботает следующим образом.30При превышении разностным сигналом уровня порога срабатыванияпорогового блока 9, последний срабатывает и приводит в действием командный блок 11. Командный блок 11 35выдает сигнал на ключ 12, который,кратковременно замыкаясь, пропускает разностный сигнал на блок памяти,15, в котором запоминается модуль ир,сигнала рассогласования йР,40Далее этот сигнал подается наодин из входов задатчика величин при.ращений 10, который по сигналу с командного блока 11 и в соответствиис модулем ОР вырабатывает задающеевоздействией на исполнительныйх(У)11 - орган одной из составляющих 5 или б. 45КоМпенсирующий сигнал по этой составляющей изменяется на выбранную величину при помощи исполнительного органа 5 (или б) и блока компенсирующих сигналов 3 (или 4) . 50После этого командный блок 11 выдает снг"нал на кратковременное замыкание ключа 13, и измененное значениеразностного сигнала 1 ч запоминаетсяв блоке памяти 16. Затем значения 550Рч ч Рг ч а также Х(М)ЛПОДс задатчика величин приращений 10)возводятся в квадрат в квадраторах17, 18, 19. Значение и иннертируетРгся инвертором 20. Все эти сигналы50суммируются в сумматоре 21,.на, выходекоуороуо получается сигнал М =иЦ, ЦРг иХ(ухя В блоке деления 22 65 При этом задатчик неличин приращений 10 по команде с командного блока 11 снимает пробное приращение.Затем командный блок 11 при помощи задатчика величин приращений 10 задает приращение по другой составляющей, и далее цикл повторяется уже для другой составляющей, При этом командный блок 11 переключает ключ 14 во второе положение.На фиг, 2 изображена векторная диаграмма процесса уравновешивания.Из нее видно, чтои +ОА =и (Е)х Р,2 Ъ 2хп к Р(5) Вычитая из второго уравнения третье,получимг 2 2 2и-(и,-и) =и, -и;2 2 2гих,ч их:ир -ир ихч 1.1 2Откуда следует справедливость выражения (1),Таким образом, использование информации о приведенных параметрах процесса уравновешивания и осуществлениев устройстве последовательности действий позволяет полностью развязатьконтуры уравновешивания. Каждый из кконтуров становится независимым отдругой, поэтому область устойчивости значительно расширяется, что приводит к повышению быстродействия автоматических систем комплексного типа,так как уравновешивание и принципеможет быть осуществлено за две операции.Таким образом, изобретение даетвозможность строить быстродействующиеи устойчиные системы, свободные отвлияния Фазовых искажений н каналахуравновешивания, а также от воздействия взаимосвязи контуров, специфичной для экстремальных систем. Автоматическая система компенсации, содержащая усилитель сигнала рассогласования, блок вычитания, дна блока формирования компенсирующих сигналов,634 Фиг. ( Составитель В. ВасильевТехред М. Петко Корректор Н. Золотовская Редактор А. Саромов Заказ 6760/45 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета С а овета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патен ент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4 два исполнительных органа, причемвход усилителя сигнала рассогласованияподключен к выходу блока вычитания,к соответствующим входам которогоприсоединены вход системы и выход блоков формирования компенсирующих сигналов, входы которьх подключены к выходам соответствующих исполнительных 5органов, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения быстродействияи расширения области устойчивости системы, она содержит пороговый Елок,задатчик величин приращений, командный блок, три ключа, два блока памяти, три квадратора инвертор, сумматор и блок деления, первый вход которого связан с выходом сумматора, к выходу усилителя сигнала рассогласования подключены входы порогового блока,первого и второго ключей, выход порогового блока соединен с первымвходом командного блока, первый и второй выходы задатчика величин приращений , первый вход которого подключенк одному иэ выходов командного блока,соединены с первыми входами соответствующих исполнительных органов,управляюшие входы всех трех ключейподсоединены к соответствующим.выхо 239 6дам командного блока, к выходам пеРвого и второго ключей подсоединены соответственно входы первого и второго блоков памяти, выходы которых соответственно связаны со входами первого и второго квадраторов и со вторым и третьим входами задатчика величин приращений, выходы второго и третьего квадраторов соединены с соответствующими входами сумматора, второй вход блока деления и вход третьего квадраторасоединены с третьим выходом задатчика величин приращений, выход блока деления соединен со входом третьего ключа, выходы которого связаны со вторыми входами соответствующих исполнительных органов.Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе1. Сб. Автоматические измерения комплексных величин переменного тока. Материалы Всесоюзной межвузовской конференции, АзИНТИ, Баку, 1968, с, 18-26 .2. Сб.Автоматические измерения комплексных величин переменного тока. Материалы Всесоюзной межвузовской конференции, АзИНТИ, Баку, 1968, с. 43-44.