Самонастраивающийся регулятор

(54) САИОНАСТРАИВАЮЩИЙС ЛЯТ Изоескомуользо уонт Кхоя регулятростну етение относится к автоматиуправлению и может быть исно в системах стабилизации антенн.Известен самонастраивающийся релятор, содержащий последовательноединенные задатчик положения, элемсравнения, сумматор, первый усилитервый исполнительный элемент, выхкоторого кинематически через датчи обратной связи соединен с другим в дом элемента сравнения и через датчик скорости и масштабный элементзан со вторым входом сумматора, тр тий вход которого соединен с задатчиком скорости 11.Недостатком данного самонастраи ющегося регулятора является его невысокая точность.Наиболсущностикомбиииро ее близким по технической к предлагаемому является ванный самонастраивающийсясодержащий задатчик скоспедовательно соединенные задатчик положения, элемент сравне;ния, сумматор, усилитель и исполнительный элемент, а также датчик обратной связи, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, выходом подключенного к входу объекта управления и через датчик скорости - к второму входу сумматора 21.. Однако известное устройство обладает ошибкой суммирования сигналов в основном контуре регулирования и контуре самонастройки, возникающей вследствие неидентичности характеристик обоих сумматоров, а также временного и температурного ухода их параметров. При достаточно большом расхождении, ошибка в основном контуре регулирования достигает значительной величины и устройство работает по выходу другого сумматора. Кроме того, управление масштабным коэффициентом цепи обратной связи по скорости нарушает условия устойчивости основного контура регулирования при умень 3 84727шенин коэффициента передачи элемента,вырабатывающего сигнал по входнойскорости. Недостатком регулятора является также наличие громоздкого и малонадежного электромеханического при 5вода перестройки масштабного элемента.Цель изобретения - повышение точности и надежности регулирования,Поставленная цель достигается тем,что самонастраивающийся регулятор содержит последовательно соединенныеблок умножения, интегратор, широтноимпульсный модулятор, ключ, масштабный блок и фильтр низкой частоты, выход которого соединен с третьим входом 15сумматора, первый вход блока умножения соединен с выходом задатчика скорости и вторым входом ключа, а второйвход - с выходом элемента сравнения.На чертеже приведена функциональ"ная схема регулятора.Самонастраивающийся регулятор содержит задатчик 1 положения, элемент2 сравнения, сумматор 3, усилитель 4,исполнительный элемент 5, датчик 6 25обратной связи, датчик 7 скорости,электронный масштабный элемент 8, состоящий из широтно-импульсного модулятора 9, ключа на МОП-транзисторе1 О, масштабного блока (звена с посто-. З 0янным коэффициентом передачи) 11,фильтра 12 низких частот, задатчик13 скорости, блок 4 умножения (перемножитель) и интегратор 15, выполненный на операционном усилителе.Блок 14 умножения интегратор 15и электронный масштабный элемент 8выполненные на линейных интегральныхсхемах образуют контур самонастрой 940ки. При этом блок 14 умножения (переиножитель) и интегратор 15, соединенные последовательно, выполняютоперацию вычисления взаимной корреляции сигнала с задатчика 13 скорости и сигнала ошибки основного контура управления,При наличии в сигнале ошибки скоростной составляющей на выходе коррелятора формируется напряжение,50пропорциональное интегралу квадратаскоростной составляющей ошибки основного контура управления. Знак напряжения и его величина определяютнаправление и величину плавного илинейного изменения, коэффициента передачи электронного масштабного элемента 8. Помехи н возмущения в сигнале ошибки, некоррелированные с сиг 3 фналом задатчика 13 скорости не вызывает появления постоянной составляющей на выходе перемножителя 4 и фильтруются интегратором 15. При этом, чем больше постоянная времени интегрирования, тем больше отношение отклика коррелятора на скоростную составляющую сигнала ошибки к отклику на помеху и тем большая точность самонастройки может быть получена.В исходном состоянии (в момент включения системы) напряжение на выходе коррелятора равно нулю, коэффициент передачи электронного масштабного элемента 8 определяется начальной скважностью импульсов Я"2 широтно-импульсного модулятора 9 и коэффициентом передачи звена, 11, обес" печивающего начальную уставку компенсирующего сигнала.Среднее значение сигнала входной скорости за период повторения импульсов ШИМ 9 с выхода ФНЧ 2 подается на вход сумматора 3, Полоса пронускания ФНЧ 12 выбирается гораздо большей полосы входных воздействий регулятора, а частота ШИИ 9 определяется необходимым подавлением модуляции сиг. нала на выходе ФНЧ 12.При уходе параметров основного контура управления и появлении скоростной составляющей ошибки отработки входных воздействий, напряжение с вьг хода интегратора 5 управляет скважностью выходных импульсов ШИМ 9 и, соответственно, коэффициентом передачи в цепи задатчика 13 скорости до тех пор, пока скоростная составляющая ошибки основного контура регулирования не уменьшается до уровня разрешающей способности контура самонастройки.В качестве звена 11 с постоянным коэффициентом передачи используют переменный подстроечный резистор или делитель на постоянных резисторах. Таким образом, в предлагаемом регуляторе, в отличие от известного, повышается надежность, уменьшается вес и габариты элементов контура са" монастройкн, так как в нем отсутствуют малонадежный и громоздкий масатабный элемент с электромеханическим приводом. Точность работы регулятора повышается в результате того, что самонастройка производится по минимуму скоростной ошибки основного кон8472 Формула изобретения тура управления, а не по выходу дополнительного сумматора по модулю. Предлагаемый регулятор монет найти применение в приборостроении и станкостроении. 10Самонастраивающийся регулятор, содержащий эадатчик скорости, последовательно соединенные задатчик положения, элемент сравнения, сумматор, усилитель и исполнительный элемент, а такие датчик обратной связи, выход которого соединен со вторым входом элемента сравнения, выходом подключенного через датчик скорости - кфвторому входу сумматора, о т л и ч а ю 73 6щ и й с я тем, что, с целью повывения точности и надежности регулятора, он содержит последовательно соединенные блок умноаения, интегратор, щиротно-импульсеюй модулятор, ключ, масштабнай блок и 4 ильтр низкой частоты, выход которого соединен с третьим входом сумматора, первый вход блока умножения соединен с выходом задатчика скорости и вторым входом ключа,. а второй вход - с выходом зле. мента сравнения.Источники информациив принятые во внимание при экспертизе1. Бессекерский В.А. и др. Теория систем автоматического регулирования. М., "Наука", 1975, с.251.2. Авторское свидетельство СССР У 548838, кл. 6 05 В 13/02; 1977 (прототип).екмар город, ул.П ектная,4 Фил ППП Патент Составитель А.ЛащеТехреду А.Ач Редактор Т.ГьщаканЗаказ 5496/73ВНИИПИ Госудапо делам изоб113035, Иосквиал Тиран .940ственногокомитетретевий и открытий