Регулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з Заявлено 090779 (21) 2792561/18-2исоединением заявки йо 05 Р 23/1 осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) ата опубликования описания 150581 54) РЕГУЛЯТОР ение относитсяразличных технои может быть иности, для регуежимов как авттемпературы.ы специальныекоторых решаетции управленияпроцессами, наского регулирорежимов разли к автомалогическихпольэовалированияматический Изобреттизации ипроцессовно, в часттепловых ррегуляторИзвестис помсщьюавтоматизагическимиавтоматичепературныхда объекто егуляторы я задача техноло-римерания темного роениГ Известны также системы автоматического регулирования, включающие автоматические регуляторы с пропорциональным законом регулирования (П-регуляторы), отличающиеся простотой исполнения, высокой надежностью в эксплуатации при достаточйо высоком качестве регулирования, Эти устройства в своем составе непременно содержат: датчик регулируемого параметра, последовательно соединеннц задающее устройство, элемент сравнения, усилитель сигнала рассогласования, исполнительный орган 2 ). Однако у большинства объектоврегулирования (например у объектов регулирования тепловых процессов) при изменении режима работы (как по температуре, так ипо нагрузке) сильно изменяютсядинамические свойства - особеннокоэффициент передачи объекта. Врезультате при регулированиитемпературных режимов таких объектов с помощью автоматическихсистем, содержащих П-регуляторы,остаточное отклонение регулируемойтемпературы от заданной значитель 15 но превышает допустимое (статическая ошибка), Уменьшить величину статической ошибки простым увеличением усилия регулятора неудается, так как при большсм уси 20 лении это приводит к возникнов юколебательного режима,Цель изобретения - повышениеточности регулятора.Поставленная цель достигается25 тем, что в регулятор, содержащийдатчик и задатчик параметра,подключенные через элементы сравнения к блоку пропорциональногорегулирования, и исполнительный30 орган, введены делитель напряженияи последовательно соединенные диФференциальный усилитель и КС-цеп причем выход ВС-цепи подключен к управляющему входу делителя напряжения, вход которого соединен с выходом блока пропорционального регулирования, выход - со входом исполнительного сргана, а входы дифференциального усилителя подключены к выходам задатчика и блока пропорционального регулирования.На чертеже представлена функциональная схема регулятора, например для регулирования температурыобъекта нагрева.Регулятор содержит задатчик 1элемент 2 сравнения, блок 3 пропорционального регулирования, делитель4 напряжения, датчик 5, исполнительный орган б, дифференциальный усилитель 7 и ВС-цепь 8 температуры, элемент 9 ручного управления, переменные резисторы 10и 11, входь. 12 и 13 усилителя,Регулятор работает следующимобразом,Вначале с помощью элемента 9ручного управления, делителя 4напряжения устанавливается необходимае значение коэффициента передачи всей системы автоматическогорегулирований, обеспечивающеетребуемую точность и запас устойчивости при максимальном значениикоэффициента передачи объекта,Затем с помощью переменного резистора 10 устанавливается коэффициент передачи между выходомблока 3 и вторым входом дифференциального усилителя 7 таким, что"бы при максимальной температуре объекта регулирования, т.е. примаксимальных выходных сигналахзадатчика 1 и блока 3, сигналына обоих входах дифференциальногоусилителя 7 были равны. При этомпрецполагается, чтомаксимальныйвыходной сигнал блока 3 соответствует случаю, когда коэффициентпередачи объекта в процессе нагрева остается постоянньм и равенсвоему максимальному значению.Далеепутем изменения уставок задатчика 1 объект нагревается дозаданной температуры, Еслй в процессе нагрева коэффициент передачи объекта не изменяется, то кмоменту выхода на температурныйрежим сигналы на входах дифференциального усилителя 7 равны и еговыходной сигнал равен нулю, таккак в этом случае сохраняется неизменным соотношение между выходными сигналами задатчика 1 и блока 3,Коэффициент передачи делителя 4напряжения при этом остается неизменным, Если коэффициентпередачи объекта имеет температурнуюзависимость (уменьшается с ростом температуры. объекта нагрена), изменяется соотношение между выходными сигналами эадатчика 1 и блока 3.Для поддержания той же заданнойтемпературы, что и для рассмотренного выше случая, требуется другое количество подводимой к объектумощности нагрева. В результате нарушается равенство сигналов навходах дифференциального усилителя7 и на его выходе появляется сигнал, который изменяет коэффициентпередачи делителя 4 напряжений таким образом, что сигналы на нходах 12 и 13 дифференциального;усилителя 7 опять практически ста 15 нут равными (до той небольшой разности, которая, усиленная дифференциальным усилителем 7 и поданная на вход делителя 4 напряженияподдерживает новое значение козф 30 фициента передачи последнего).Степень равенства указанных сигналов определяется коэффициентомпередачи дифференциального усилителя 7. Таким образом, уменьшение коэффициента передачи объектакомпенсируется увеличением коэффициента передачи делителя 4 напряжения. Общий коэффициент передачи при этом остается постоянным.Аналогично происходит компенсация изменения коэффициента передачи объекта при изменении режима объекта регулирования по нагрузке,Так как при быстрых измененияхзадания, например температуры илинагрузки, изменение коэффициентапередачи объекта происходит обычно не мгновенно, а по временномузакону, зависящему от постоянной4 О времени объекта регулирования,поэтому между дифференциальнымусилителем 7 и делителем 4 напряжений включена ВС-цепь 8, постоянная времени которой с помощью45переменного резистора 11 можетнастраиваться на любой объект регулирования,Таким образом, с введением врегулятор новых элементов (делителя напряжения дифференциальногоусилителя и ВС-цепи) соединенныхсоответствующим образом между собой и остальными элементами, решается принципиальная проблема -исключается влияние изменениякоэффициента передачи объекта регулирования на работу регулятора, в результате чего повышается точность регулятора.Формула изобретенияРегулятор, содержащий датчик иэадатчик параметра, подключенныечерез элементы сравнения к блокупропорционального регулирования,и исполнительный орган, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью по. Заказ 3054/ЗЬ Тираж 940 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, ПодписноСССРЙб., д,4/ енного комите ретений и открытнлиал ППП фПатентф, г.ужгород, ул.Проектная,вышения точности регулятора, в него введены делитель напряжения и последовательно соединенные дифференциальный усилитель и ВС-цепь, причем выход ВС-цепи подключен к .управляющему входу делителя напряжения, вход которого соединен с выходом блока пропорционального регулирования, выход - со входом исполнительного органа, а входы дифферен. циального усилителя подключены к 4 выходам задатчика и блока пропор- .ционального регулирования.Источники ийформации,принятые во внимание при экспертизе1. Стефан Е.П. Основы расчетанастройки регуляторов теплоэнергетических процессов, М., фЭнергияф1972, с. 32,2. Клюев А.С. Автоматическоерегулирование., М., фЭнергияф,1973, с. 81 (прототип),