Импульсный регулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Киевский институт им.ХХЧ съезда КПСС(54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР Изобретение относится к технике автоматического регулирования объектон, обладающих большими емкостями или распределенными параметрами в различных областях промышленности, например в объектах химической промышленности, мелиорации и др.:Известны устройства импульсного автоматического регулирования объектов, обладающих запаздыванием, со держащие блоки квантования сигнала регулируемого параметра по времени каналы выделения первой разности, широтно-импульсные модуляторы формирования управляющего воздействия 1).15 Известные устройстна не обеспечивают высокого качества регулирования для объектов с большими емкостями в широком диапазоне интенсивности воэмущаемых воздействий.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный регулятор, содержащий генератор импульсов, последовательно соединенные первый блок сравнения, блок определения модуля и первый ключ и последовательно соединенные первый блок памяти, второи блок сравнения, первый триггер и интегратор, второй вход которого соединенсо входом блока определения модуля,выход которого через широтно-импульсный модулятор соединен с третьимвходом интегратора 21.Цель изобретения - повышение точности и устойчивости и обеспечениевысокого качества регулирования,повышение наджности и достоверноститехнологического оборудования дляобъектов с большими емкостями пришироком диапазоне интенсивностейвозмущающих воздействий,Поставленная цель достигается тем, что регулятор содержит нуль- орган, эадатчик нижнего часовня квантования, последовательно соединенные эадатчик верхнего уровня квантования и первый сумматор и последовательно соединенные второй ключ, второй сумматор, второй блок памяти, третий блок сравнения, нторой триггер, счетчик и элемент Запрет, второй вход которого соединен с первым входом интегратора, а через генератор импульсов - со вторым входом счетчика, первый входкоторого соединен с третьим входом элемента фЗапрет, второй выход2 О 40бО которого соединен со вторыми входами первого и второго триггеров ипервого и второго ключей, выход первого блока сравнения через нульорган соединен с третьим входомсчетчика, выход первого ключасоединен со вторым входом второгоблока сравнения и через первыйсумматор - со входом первого блокапамяти, а выход второго ключа соединен со вторым входом третьегоблока сравнения.На чертеже показана структурная схема импульсного регулятора.В состав регулятора входит первый блок сравнения 1, блок определения модуля 2, первый и второйключи 3 и 3 , первый и второйсумматоры 4 и 4 , первый и второйблоки памяти 5 и 5 , второй и третийблоки сравнения 6 и б ,первый и нторой триггеры 7 и 7, эадатчик верхнего уровня квантования 8 и эадатчикнижнего уровня квантования 9, генератор импульсов 10, счетчик 11,элемент Запрет 12, интегратор13, широтно- импульсный модулятор 14и нуль-орган 15,Работа устройства заключается вследующем,Генератор импульсов 10, периодследования которых регулируется, исчетчик 11 формируют временной циклработы устройства. После каждойустановки счетчика 11 н нуль формируется время Фиксации, в течениекоторого выходной сигнал счетчикаудерживает открытыми ключи 3 и 3За это время производится запоминаниенового значения модуля сигнала, Приэтом н первый блок памяти 5 записывается значение сигнала/д )(1( +во второй блок памяти 5 - значениесигналаи П - значение сигнала задать )чиков соответственноверхнего и нижнегоквантования.Длительность времени фиксациивыбирается с учетом запаздыванияпередачи сигнала параметра регулирования. По окончании фиксации с этогоже выхода счетчика 11 поступаюттактовые импульсы, которые кратковременно открывают ключи 3 и 3 длясравнения текущего значения модулясигнала рассогласования (аХ; 1 с вы;ходным сигналом блоков памяти 5 и 5Если после фиксации регулируемыйпараметр остается неизменным, илиувеличится или уменьшится навеличину меньше соответственно сигнала эадатчика верхнего или нижнего уровня квантования, то каждыйтактовый импульс Формирует на выходе второго блока сравнения б положительный импульс, а на выходе третьего блока сравнения б - отрицательный,При этом первый и второй триггеры7 и 7 остаются в исходном состояниии, в момент заполнения полного объемасчетчика 11 его выходной импульсзапускает ширОтно-импульсный модулятор 14, Б результате регуляторотрабатывает регулирующее ноздействие, пропорциональное отклонениюпараметра от заданного значения.При увеличении модуля сигналарассогласования на величину большесигнала эадатчика верхнего уровняквантования д Х (ъ БВ), на выходевторого блока сравнения б формируется отрицательный импульс, которыйопрокидывает первый триггер 7, Выходной сигнал этого триггера запускает интегратор 13, который управляет работой исполнительного органа(на чертеже не показан) с учетомзнака сигнала рассогласонания,а также увеличивает частоту выходных импульсон генератора импульсов10, При дозаполнении счетчика 11до полного объема, его ныходнойимпульс устанавливает первый триггер 7 н исходное состояние и интегратор выключается,При уменьшении модуля сигналарассогласования на величину большесигнала задатчика нижнего уровняквантования (6 Х(7 цн),на выходетретьего блока сравнения б Форжруется положительный импульс, который опрокндынает второй триггер 7,Выходной сигнал этого триггера устанавливает счетчик 11 н нуль и временной цикл работы регулятора повторяется, т.е . начинается отсчет нового времени фиксации. Аналсгичнопроизводится установка счетчика 11н нуль н повторение временного циклаработы регулятора выходным сигналомНуль-сргана 15 н момент переменызнака сигнала рассогласования.устройство обеспечивает высокуючувствительность к малым скоростямизменения регулируемого параметрапри минимальном числе перемещенийрегулирующего органа и одновременно обеспечивает высокое быстродействие при больших скоростях изменения регулируемого параметра. Дополнительный анализ сигнала на уменьшение его модуля, а также и на изменение знака, повышает точность и качество регулирования за счет устранения наибки в определении первойразности.Формула изобретенияИмпульсный регулятор, содержащий генератор импульсов, последонатльно соединенные первый блок сракПодписноеСССР аж 956твенного комитетбретений и откры -35, Раушская на Ти И Госуда делам и Москва,аказ 15 ЦН д. 4/ 130 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нения, блок определения модуля ипервый ключ и последовательно соединенные первый блок памяти, второйблок сравнения, первый триггер иинтегратор, второй вход которогосоединен со входом блока определения модуля, выход которого черезШиротно-импульсный модулятор соединен с третьим входом интегратора,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения устойчивости и точности регулятора, он содержит нуль- оорган, задатчик нижнего уровня;квантования, последовательно соединенные задатчик верхнего уровняквантования и первый сумматор ипоследовательно соединенные второйключ, второй сумматор, второй блокпамяти, третий блок сравнения,второй триггер, счетчик и элементЭапрет, второй вход которогосоединен с первым входом интегратора, а через генератор импульсовро вторым входом счетчика, первыйвход которого соединен с третьимвходом элемента фЗапрет, второйвыход которого соединен со вторымивходами первого и второго триггеровя первого и второго ключей, выходпервого блока сравнения через нульорган соединен с третьим входом счетчика, выход первого ключа соединенсо вторым входом второго блока срав".нения и через первый сумматор - совходом первого блока памяти авыход второго ключа соединен со втодым входом третьего блока сравнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9299827, кл. С 05 В 11/28, 1968. 2, Авторское свидетельство СССР 9332431, кл. 6 05 В 11/26, 1970