Пропорционально-интегральныйрегулятор

,809058 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетСмикСоциалистическихРеспубликОпубликовано 28.02.81. Бюллетень8Дата опубликования описания 09,03.81 ао дедам изобретений н аткрытнй(72) Авторы изобретен десский ордена Трудового Красного Знаме политехнический институт(1) Заявитель 54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТО 1Изобретение относится к пропорционально-интегральным (ПИ) регуляторам с отключением интегральной составляющей и может найти применение при автоматизации управления производственными процессами широкого типа.Известны ПИ-регуляторы, содержащие параллельно соединенные формирователи пропорциональной (П) и интегральной (И) составляющих закона регулирования, выходы которых через сумматор и преобразователь соединены со входом исполнительного механизма, причем в цепи формирования И-составляющей таких регуляторов устанавливается переключатель, который в зависимости от контролируемых сигналов (например, величины суммарного сигнала про, порциональной и интегральной составляю щих закона регулирования) осуществляет отключение И-составляющей в процессе регулирования 1, 2, 3.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пропорционально-интегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, релейный блок и исполнительныи механизм, выход которого через блок обратной связи соединен со вторым входом первого сумматора и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход со вторым входом первого сумматора, и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход со вторым входом второго сумматора 4.Недостатком известного регулятора является его недостаточная точность,Цель изобретения - повышение точности регулятора.Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе установлено нелинейное корректирующее звено, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход со входом интегратора.На фиг. 1 представлена блок-схема регулятора; на фиг. 2 - диаграммы выходных сигналов блоков регулятора,Регулятор содержит усилитель 1, релейный блок 2, исполнительный механизм 3, блок 4 обратной связи, нелинейное коррек 809058тирующее звено 5, интегратор 6, переключатель 7, измеритель сигнала рассогласования8, первый и второй сумматоры 9 и 10.На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1.) , - сигнал на выходе 1-ого функционального блока регулятора, д, Ьв соответственно величина зоны нечувствительности и зоны неоднозначности релейного блока 2; д - сигнал задания; у - регулируемая величина; пунктиром показана диаграмма работы регулятора без нелинейногон 1 Окорректнрукщего звена 5.Регулятор работает следующим образом.В момент времени 1 о (фиг. 2 а) начинается изменение регулируемой величины 1.На сумматор 10 и на нелинейное корректируюгцее звено 5 (например, блок с зоной 15нечувствительности, осуществляющий ограничение нижнего уровня сигнала) усилителя 1 поступает сигнал 1) =1)8 - 1.). От момента 1 до 1 обратная связь не работает,так как исполнительный механизм 3 не включен. Нелинейное корректирующее звено 5пропускает на вход интегратора 6 сигнал,превышающий заданный уровень (в рассматриваемом случае этот сигнал больше--- Ьв, где --- половина зоны не,Ачувствительности релейного блока 2, Ьв -зона неоднозначности этого блока,В момент 1 (фиг. 2 а) на интегратор 6поступает сигнал с нелинейного корректирующего звена 2, и он начинает вырабатывать сигнал Ыв = Кв(Лсй (в данном слу.чае .Л С = Б 1- ( -- - в), что и показано наА 30временной диаграмме (фиг. 2 в).На сумматор 10 поступают. сигналы 1) --= К ДХ и (.)=КЬсс 31 (фиг. 2 в), Когдасигнал Ц= кЬх+ К)Ьсд 1 достигает величины- (фиг. 2 г), происходит сраба- з 5Ьтывание релейного блока 2 и в момент 1,исполнительный механизм 3 перемещает регулирующий орган. Одновременно включается блок 4 обратной связи (фиг. 2 а), Вэтот же момент 11 (фиг. 2 в) релейный блок2, с помощью переключателя 7 отключает 40интегратор 6 от усилителя 1 и гасит выходной сигнал интегратора 6 (т,е. шунтируетвыходной конденсатор интегратора на землю).При уменьшении сигнала на входе рейлейного блока 2, ниже величины --- Дфв момент т исполнительный механизм 3останавливается, блок обратной связи от; ключается, а переключатель 7 подключает интегратор 6 на вход сумматора 10, Далее процесс повторяется.Нелинейное корректирующее звено 5 предназначено для регулировки интенсивности работы интегратора 6, а также для того, чтобы при очень медленно -изменяющемся входном сигнале Усумма 11 ц, -- КЬх+ + К Ьсй 1 не достигла бы величины - -Ю (т.е. не включился бы исполнительный механизм 8 в тот момент, когда К 1 Дх; --- Ьв), так как в этом случае может наблюдаться звонковый эффект релейного блока 2.Как видно из фиг. 2, введение нелинейного корректирующего звена 5 позволяет значительно повысить интенсивность работы регулятора (без увеличения частоты включений исполнительного механизма 8 по сравнению с номинальной), и, тем самым, увеличить точность регулятора на 40/о.Формула изобретенияПропорционально-интегральный регулятор, содержащий последовательно соединенные измеритель рассогласования, первый сумматор, усилитель, второй сумматор, релейный блок и исполнительный механизм, выход которого через блок обратной связи соединен со вторым входом первого сумматора, и последовательно соединенные интегратор и переключатель, управляющий вход которого соединен с выходом релейного блока, а выход - со вторым входом второго сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем установлено нелинейное корректирующее звено, вход которого соединен с выходом усилителя, а выход - со входом интегратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮо 521551, кл. 6 05 В 13/02, 02.07.74.2. Аварское свидетельство СССР484496, кл, Су 05 В 13/02, 18,11,68.3. Патент США3938017, кл, 318-610,о публик. 10.02.76.4, Емельянов С. В, Система автоматического управления с переменной структурой.М., Наука, 1967, с. 39, 303-326, (прототип).809058 а 2 д. 4/5 роектная, Редактор Е. Лушникова Заказ 10878/53 ВНИИПИ Госпо делам113035, Москва, илиал ППП Пат Составитель Г. НеТехред А. Бойкас ираж 951 дарственного комитета изобретений и от кры Ж - 35, Раушская на нт, г. Ужгород, ул. доваКорректор Г. РешетнПодписноеСССРтий