Регулятор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ щ 746416 Союз Советских Социалистических Реепубпии(23) ПриоритетОпубликовано 0707,80.Бюллетень Мо 23 6 05 В 13/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 070780(54) РЕГУЛЯТОР 2 Изобретение относится к областиавтоматики, а именно к автоматическим регуляторам технологических процессов с механическими исполнитель"ными органами, ресурс работы которыхзависит от числа срабатываний исполнительного механизма, В условияхтрудного доступа к такому механизму(как, например, в ядерном реакторе)его неисправность может привести кавариям с тяжелыми последствиями.Изобретение может быть использовано в регуляторах мощности ядерныхреакторов, в следящих системах радиолокаторов и в других регуляторахс высоким уровнем шумов и при наличии нестационарного шума,Известны регуляторы (11 уровнямощности(реакторов), в которых длязащиты исполнительного механизма отвредного воздействия шума перед исполнительным механйзмом включаетсяэлемент с фиксированной зоной нечувствительности,Известен также регулятор 2,содержащий последовательно соединенный элемент сравнения, элемент зонынечувствительности, усилитель мощности, двигатель и исполнительныйЗО механизм. При ширине зоны нечувствительности больше амплитудного значения шума, последний не проходитчерез этот элемент и не приводит ксрабатыванию и преждевременному .износу исполнительного механизма, Таким образом, увеличивается его полезный ресурс работы и повышаетсянадежность работы всей системы регулирования,Недостатком известных устройствявляется то, что введение эоны нечувствительности в регулятор для защиты от помех приводит к снижениюточности регулирования, эта точность ухудшается пропорциональноувеличению ширины зоны нечувствительности, которая зависит от максимальной амплитуды выбросов шумов,Обычно даже при стационарном вовремени шуме амплитуды выбросов имеют большой разброс и меняются вовремени случайным образом. Если жешум является нестационарным, то отношение максимальных амплитуд выбросов,шума к мйнимальным возрастаетеще больше.Таким образом, выбирать ширинузоны нечувствительности больше мдб 065 симальной амплитуды выбросон из-заухудшения точности регулированияпри фиксированной ширине этой эоныйеж елат ел ьн о,Однако выбор ширины зоны меньшемаксимальной амплитуды выбросов приводит к увеличению ложных срабатываний исполнительного механизма иускоряет выработку его ресурса,т.е. снижает надежность работырегулятора,Целью изобретения является повышение надежности и точности регулятора в услонияхстационарного и нестационарного шума, когда амплитудывыбросов шума имеют большой разброс,,несимметричны относительно полезного сигнала и меняются во временислучайным образом,Пост авленн ая цель достигаетсятем, что регулятор содержит блоквыделения шума, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами элемента зоны нечувствительности, а вход - с выходомэлемента сравнения. В результатеэтого ширина положительной и отрицательной ветвей зоны нечувствительности автоматически регулируетсяблоком выделения сигнала шума так,чтобы исключить воэможность попадания сигнала шума на исполнительныймеханизм.Автоматическое слежение зонынечувствительности за амплитудойшума одновременно с повышением надежности улучшает точность регулирования.На фиг, 1 и 2 представлена блоксхема автоматического регулятора.Регулятор содержит элемент 1 сравнения, элемент 2 зоны нечувствительности, блок 3 выделения шума, усилитель 4 мощности, двигатель с исполнительным механизмом 5, объект 6 регулирования и обратную связь 7,На фиг. 2 представлен один из возможных вариантов технической реализации блока 3 выделения шума и элемента 2 с управляемой зоной нечувствит ел ьности .Регулятор работает следующим образом.Поступающий на элемент сравнения(фиг. 1) входной сигнал Х сравнивается с сигналом обратной связи У ив "виде их разности формируется сигнал Я ошибки, Этот сигнал ошибкисодержит полезную и шумоную составляющие. Исполнительный механизм 5должен реагировать на полезную сос"-"тавляющуюи нереагировать на шум.Это достигается тем, что элемент сзоной нечувствительности выполненуправляемым с двумя дополнительнымивходами - , и + , каждый иэ кото рых управляет шириной эоны нечувствительности отрицательной и положительной полярности соответственно,510 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 Блок 3 выделения шума ( фи г. 2 ) содержит дифференциатор, состоящий из элементов 8-11, выпрямительные диоды 12-13, сглаживающие фильтры, состоящие из резисторов 14-15 и конденсаторов 16-17, элемент с управляемой зоной нечувствительности состоит из усилителя, содержащего элементы 18-20, который включен в диагональ диодного моста, состоящего из диодов 21-24, Блок выделения шума дифференцирует сигнал ошибки и выделяет более высокочастотную составляющую шума от полезной низкочастотной составляющей. Кроме того, этот блок посредством диодов 12 и 13 разделяет шумовую составляющую на две части - с отрицательной и положительной значениями амплитуд шума, каждаяиз которых поступает на входы -и+ ( соответственно. Таким образом,отрицательные значения амплитудшума управляют шириной отрицательной ветви зоны нечувствительности,а.положительные - положительной, устанавливая их так, чтобы отрицательная и положительные составляющие шума не попадали в выходной сигнал У элемента зоны нечунствительности если полезная составляющая ошибки С равна нулю.Включение элемента 18 в диагональ диодного моста и подача управляющих сигналов +и -У на противоположную диагональ позволяет управлять шириной пОложительной и отрицательной ветвей эоны нечувствительности независимо.При наличии полезной составляющей, она складывается по амплитуде с шумом и смещает часть шумовой составляющей за границу зоны нечунствительности на величину полезной составляющей ошибки с, . Таким образом, осуществляется отделение полезного сигнала от шума на выходе управляемой зоны нечунствительности.Внедение управляемой эоны нечувствительности дает положительный эффект: устраняется воэможность попадания шума на исполнительный механизм, за счет чего увеличивается его ресурс работы, повышает чунствительность регулятора к полезной составляющей ошибки на фоне шумов, увеличивая точность регулиронания. Формула изобретения Регулятор, содержащий последовательно соединенные элемент сравнения, элемент эоны нечувствительности, усилитель мощности, двигатель и исполнительный механизм, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности регулятора,он содержит блок выделения/3 ЦН аказ 3 ная, 4 ал ППП Патент, г. Ужгоро шума, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами элемента зоны нечувствительности а вход - с выходом элемента сравнения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Тираж 956 ПИ Государственного о делам изобретени 35, Москва, Ж,1. Шульц М. Регулирование энерготических ядерных реакторов, И.Л.,М., 1957, с. 110. 2. Харрер Д. Техника регулирования ядерных реакторов, Атомиздат, М., 1967, с. 283-285 (прототип). Подпи снкомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/