Пропорционально-интегральный регулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.80 (2 аявки йо 2066/18-24 рственныи омитеСССРлам изобретенийи открытий(23 ритетликованоопубликов Бюллетень ЙЯ 39сания 23.1031,231 0.8ат ияоп 2) Автор изобретения В.Г.Петров 71) Заявител ОРЦИОНАЛЬНО в ИНТЕГРАЛЬН РЕГУЛЯ 54) Изобретение относится к технике автоматического регулирования.Известны регуляторы, реализующие пропорционально-интегральные законы управления 1.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пропорционально-интегральный регулятор, содержащий датчик, задатчик, подключенные к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен со входом усилители-преобразователя, а также последовательно соединенные блок запуска и исполнительный механизм 2.В таких регуляторах при отклонении измеряемого параметра от заданной величины исполнительный механизм включается периодически в зависимости от установленных на управляющем приборе скорости связи и времени интегрирования и воздействует, в моменты включения на регулирующий орган системы автоматического регулирования.Регулирующие органы систем регулирования могут иметь значительные люфты устранение которых затруднительно, а во время работы оборудова ния, на магистралях находящихся под давлением нередко практически невозможно. При изменении направления перемещения регулирующего органа дляпрохождения эоны люфта может потребоваться несколько включений исполнительного механизма. Это ухудшаеткачество регулирования, снижает точность и надежность регулятора.Цель изобретения - повышение точности и надежности регулятора.Цель достигается тем, что в пропорционально-интегральный регулятор,содержащий датчик и задатчик, подключенные к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен совходом усилителя-преобразователя, атакже последовательно соединенныеблок запуска, исполнительный механизм, вводятся статический; триг О гер, первый и второй ждущие мультивибраторы, первый и второй коммутаторы и источник напряжения, выходкоторого подключен .к первым входамкоммутаторов, вторые входы которых 25 подключены ксоответствующим выходамусилителя-преобразователя и соответствующим входам статического триггера, третьи входы через соответствующие ждущие мультивибраторы сое- ЗО динены с соответствующими выходамистатического триггера, а выходы сбединены с соответствующими входами блока запуска.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого регулятора.Регулятор содержит датчик 1, эадатчик 1, сумматор 2, усилитель- преобразователь 3, статический триггер 4, первый и второй ждущие мультивибраторы 5 и б, первый и второй коммутаторы 7 и 8, источник 9 напряжения, блок 10 запуска, исполнительный механизм 11.Регулятор работает следующим образом.В датчике 1 перемещение чувствительного элемента, пропорциональное изме ряемому параметру, преобразуется .в электрический сигнал, Последний поступает на первый вход сумматора 2. На второй вход сумматора 2 с задатчика 1 поступает сигнал, пропорциональный заданной величине. Сигнал разбаланса отклонения измеряемой величины от заданной с выхоДа сумматора 2 поступает на.вход усилителя-преобразователя 3. Если величина измеряемого параметра больше заданного значения и сигнал раэбаланса больше чувствительности усилителя-преобразователя, управляющий сигнал будет на одном выходе, например на первом выходе усилителя-преобразователя 3. Отсюда сигнал поступает на первый вход триггера 4 и первый вход первого коммутатора 7. Если до этого сигнал поступал со второго выхода усилителя-пре . обраэователя 3 на второй вход тригге ра 4, то был также сигнал на втором выходе триггера 4. При поступлении сигнала на первый вход триггера 4 происходит его переключение, а сигнал появится на первом выходе триг гера 4. Одновременно с переключением триггера 4 срабатывает первый ждущий мультивибратор 5 и происходит переключение первого коммутатора 7. Первый вход блока 10 запуска подклю чается через первый коммутатор 75 к источнику 9 напряжения, Блок 10 запуска срабатывает, включая исполнительный механизм 11: По окончании действия ждущего мультивибратора 5 первый коммутатор 7 вновь переключается, и первый вход блока 10 запуска подключается через первый коммутатор 7 к первому выходу усилителя-преобразователя 3, Если в реэу. льтате воздействия исполнительного механизма 11 на регулирующий орган системы регулирования сигнал разбаланса не уменьшился до величины зоны нечувствительности усилителя- преобразователя 3, или если вновь 6 появился сигнал, знак (фаза) которого такой же как у предыдущего сигнала, то снова будет сигнал на первом выходе усилителя-преобразователя 3, и триггер 4 не изменит своего состоя-у 5 ния, ждущие мультивибраторы 5,б не срабатывают. Первый вход блока 10 запуска остается подключенным через первый коммутатор 7 к первому выходу усилителя-преобразователя 3, второй вход блока 10 запуска через второй коммутатор 8 ко второму выходу усилителя-преобразователя 3.Если величина измеряемого параметра стала меньше заданного значения. сигнал разбаланса на выходе сумматора 2 изменяет знак (фазу) . При этом при величине сигнала разбаланса, большем зоны нечувствительности усилителя- преобразователя 3, триггер 4 переключается. Одновременно срабатывает вто-, рой ждущий мультивибратор б, через второй коммутатор 8 второй вход блока 10 запуска подключается к источнику 9 напряжения, включается испол-нительный механизм 11. По окончании действия второго ждущего мультивибратора 6, второй коммутатор 8 переключается и второй вход блока 10 запуска подключается через коммутатор 8 ко второму выходу усилителя-преобразователя 3.Переключение триггера 4 и изменение направления перемещения (реверсирование) исполнительного механизма 11 происходит при изменении знака (Фазы) сигнала раэбаланса датчика и эадатчика, т.е. статический триггер 4 запоминает направление предыдущего перемещения исполнительного механизма. Недостатки регулятора, связанные с наличиеМ люфтов регулирующего органа, практически проявляются при реверсировании исполнитель-, ного механизма. Настройкой ждущих мультивибраторов 5 и б длительность первого включения исполнительного механизма может быть установлена такой, что зона люфта будет пройдена регулирующим органом за одно включение исполнительного механизма. А это улучшает качество регулирования, повышает точность и надежность регулятора.таким образом, включение в регулятор новых элементов - статического триггера, первого и второго ждущих мультивибраторов, первого и второго коммутаторов, источника напряжения и соответствующее их соединение позволяет повысить точность и надежность регулятора.формула изобретенияПропорционально-интегральный регулятор, содержащий датчик и задатчик, подключенные к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен со входом усилителя-преобразователя, а также последовательно соединенные блок запуска и испол875333 Составитель Э.Митрошнн,едактор Г;Волкова Техред С.Мигунова Корректор С.Ше 9331/72 Тира ВНИИПИ ГосударствЕнио по делам изобретени 113035, Москва, Ж, ж 943о комитета СССй и открытийРаушская наб.,Зака одписн.4 ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 филиа нительный механизм, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и надежности регул; тора, .он содержит статический триггер,первый и второй ждущие мультивибраторы, первый и второй коммутаторы иисточник напряжения, выход которогоподключен к первым входам коммутаторов, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам усилителя-преобразователя и соответствующим входам статического триггера,третьи входы через соответствующиеждущие мультивибраторы соединены с соответствующими выходами статического триггера, а выходы соединены ссоответствующими входами блока запуска. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Вессекорский В.А., Попов Е.П.Теория систем автоматического регулирования". М., фНаука", 1965.2. Стефани Е.П. Основы расчетанастройки регуляторов тепло-энергетических процессов. М., "Энергия",1972, с.157-167 (прототип)