Устройство для автоматическогорегулирования c ограничением уровняуправляющего сигнала

Союз Советских Социалистических РеспубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ он 819797(51)М К 3 О 05 О 23/19 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М. С. Городецкий и А. А. Семенов Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станкови Ордена Ленина завод "Станкоконструкция"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ С ОГРАНИЧЕНИЕМ УРОВНЯ УПРАВЛЯЮЩЕГО СИГНАЛА ДаннОе изобретете относится к автоматическим системам управления и может быть использовано в системах автоматического регулирования, где требуется ограничение управляющего сигнала на входе объекта регулирования, например, в станкостроении, в системах автоматического управления режимом резания, так как в этих системах необходимо иметь управляемый в широком диапазоне уровень ограничения управляющего сигнала.Для ограничения управляющего сигнала обычно используют блоки ограничения, подключая их на выходе коррек тирующего усилителя или охватывая цеп ю ограничения этот корректирующийилительНаиболее близко к предлагаемому; устройство для ограничения уровня уп равляющего сигнала с дополнительной обратной связью через диод, открывающийся, когда напряжение на выходе усилителя превышает уровень ограничения 121.25Такие устройства для ограничения уровня управляющего сигнала используются в системах автоматического регулирования. Это устройство для автоматического регулирования с огра- ЗО 2ничением уровня управляющего сигнала содержит блок задания ограничения и последовательно соединенные блок задания регулируемой величины, первый блок вычитания, корректирующий усилитель, объект регулирования, датчик обратной связи, выход которого подключен ко второму входу первого блока вычитания, к первому входу которого подключена уставка ограничения, а второй вход подключен к выходу корректирующего усилителя.Недостатки устройства:а) не обеспечивается требуемая точность поддержания уровня ограничения, особенно при низких значениях напряжения ограничения, из-за нелинейной характеристики диода;б) обратный ток, протекающий через диод, вызывает дополнительный дрейф нуля корректирующего усилителя.Цель изобретения - повышение точности устройства, заключающееся в автоматическом поддержании заданного уровня ограничения и устранении сигнала дрейфа нуля корректирующего усилителя, вызванного обратным током через диод.Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительносформула изобретения введен ограничитель уровнязадания,вход которого подключен к выходувторого блока вычитания, а выход - ковходу .блока задания регулируемой величины,На чертеже показана блок-схемаустройства.Устройство содержит блок заданияограничения 1, блок задания регулируемой величины 2, первый блок вычитания 3, корректирующий усилитель 4,второй блок вычитания 5, ограничительуровня задания 6 и датчик обратнойсвязи 7., Коэффициенты усиления блоков обозначены соответственно К К 2. КЗР(4 К Кб КУОграничитель уровня задания б имеет следующую характеристику вход-выход:Оь = О 60 пРи (Оог ОФ)Кб ОбоО = (Оог О,) Кб при (Оо-О 4 ). Кб(ОбоО = -Обо при (ОО-О 4)К 6ОбобПри (Оо-О 4) Кб) Обо напряжение Оьопоступает на задающий потенциометри сохраняется неизменным, пока выполняется укаэанное неравенство.Когда выходное напряжение усилителя приблизится к ограничению О ,напряжение на выходе ограничителяуровня задания б уменьшится, что приведет к уменьшению напряжения на задающем потенциометре и, следовательно, к ограничению выходного напряжения корректирующего усилителя науровне ОогТаким образом, при приближенииуровня выходного напряжения корректирующего усилителя к уровню ограничения цепь отрицательной обратной связи замыкается через ограничительуровня задания, что и вызывает ограничение выходного напряжения корректирующего усилителя 4 на уровне О ,Изменяя коэффициент усиления ограничителя уровня задания б (Кб), можно.изменить жесткость характеристики огра-.ничения. Кроме режима ограниченияуправляющего сигнала на требуемомуровне Оо система регулирования обязана обеспечить режим стабилизациирегулируемой величины Оо на уровне О, определяемом блоком задания регулируемой величины, В этом случаекоэффициент передачи объекта достаточен для того, чтобы управляющий сигнал, пройдя через объект управления 8 и датчик 7, достиг величины О,Поэтому на входе первого блока вычитания 3 имеет место равенство Оэ Оа на выходе корректирующего усилителя Од ( Оо, Разность Оэ -О 4 поступает на ограничитель уровня задания б, и в соответствии с его характеристикой на его выходе образуетсянапряжение О 60, которое питает блокзадания 2. При этом на выходе блоказадания возникает напряжение, пропорциональное требуемому значениюрегулируемой величины. 20Устройство для автоматическогорегулирования с ограничением уровняуправляющего сигнала, содержащее блокзадания ограничения и последовательно2 соединенные блок задания регулируемой величины, первый блок вычитания,корректирующий усилитель, объект реГу+лирования, датчик обратной связи,выход которого подключен на второйвход первого блока вычитания, второйблок вычитания, на первый вход кото"рого подключен вход блока заданияограничения, а второй вход подключенк выходу корректирующего усилителя,о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства, оно дополнительно содержит ограничитель уровня заданий, вход которогоподключен к выходу второго блока вычитания, а выход - ко входу блока за 40 дания регулируемой величины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коган Б. Я. Электронные моделирующие устройства и их применение45 для исследования систем автоматического регулирования. Физавтгиз, 1963.2. Анисимов Б. В, и др. Аналоговыевычислительные. машины. М "Высшаяшкола", 1971, с, 116 (прототип).э 1330/28 Тираж 940 ВНИИПИ Государственного к по делам иэобретений и 13035, Москва, Ж, Раушск лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ПроектнаяПодписноеомитета СССРоткрытийая, наб., д. 4/5 Составитель В. Васильев едактор Б, Федотов Тех ед Н.Г аб Корректор А, ака