Импульсный регулятор

Союз Советск ивСоциалистическикРеспублик О П И С А Н И Е,оо 4 оооИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 15.03.83. Бюллетень М 10Дата опубликования описания 15.03.83 ве аевам вмвретевий в етерцтнй(72) Авторы изобретения В. М, Лохин и В. В. Макаров 71) Заявител ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯ бл 1Изобретейие относится к автоматическому управлению, а именно к автоматическим импульсным регуляторам, в которых выходной сигнал является прерывной импульсной функцией отклонения входного сигнала от заданной величины, и может быть применено в системах автоматического управления различными объектами, в которых обьект регулирования, исполнительное устройство и датчик регулируемой величины можно приближенно описать дифференциальным уравнением первого порядка, в частности при регулировании температуры с помощью различных электронагревательных устройств с высоким качеством регулирования.Известен регулятор, содержащий датчик рЕгулируемой величины и задатчик, подключенные выходами к соответствующим входам первого формирователя сигнала управления, выход которого соединен с первым входом второго формирователя сигнала управления, второй вход которого через дифференциатор подключен к датчи-,ку регулируемой величины, а выход - ко входу усилителя мощности, причем, если второй формирователь сигнала управления является пропорциональным звеном, то его функции может вь 1 полнять сумматор Г 1 (5 Известен также импульсный регулятор,содержащий датчик регулируемой величины и задатчик, подключенные входами к первому сумматору, выход которого сое динен с первым входом второго сумматор.1 о ра, выход которого через усилитель соединен с первым входом третьего сумматора и входом нелинейного корректирующего блока, выход которого через интегратор и переключатель соединен со вторым входом третьего сумматора, выход которого через трехпозиционный релейныйок подключен к управляющему входупереключателя и входу исполнительного механизма, выход которого через блок 20местной обратной связи соединен со вторым входом второго сумматора (.2 .Недостатком известных регуляторовявляется их низкая точность.3 ЭО 35 40 величины и к входу дифференциатора, а выходом через последовательно соедипенные усилитель, интегратор, трехпозиционный релейный блок и второй сМкйтор - к усилителю мощности, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, в нем ус; тановлены блок задержки и ключ, сигналь 3Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является импульсный. регулятор, содержащий первый сумматор, подключенный первым входом квыходу задатчика вторым входом - квыходу датчика регулируемой величины ик входу дифференциатора, а выходом чьрез последовательно соединенные усилитель, интегратор, трехпозииионный релейный блок и второй сумматоь - к усилителю мощности ГЗНедостатком данного регулятора является также его нйзкая точность.Нель изобретения - повьпнение точности регулятора.Поставленная цель достигается тем,что в импульсном регуляторе установлены блок задержки и ключ, сигнальньпмвходом подключенный к выходу дифференциатора, управляющим входом - к выходу трехпозиционного релейного бдока ик входу блока задержки, а выходом - квторому входу второго сумматора, выход блока задержки соединен с управляющим входом интегратора.На фиг. 1 представлена функциональнея схема регулятора; на фиг. 2 - осциллограмма фазовых траекторий системырегулирования с предлагаемым регуляторомеРегулятор включает первый и второйсумматоры 1 и 2, усилитель 3, интегратор 4, трехцозиционный релейный блок 5,ключ 6, блок задержки 7, усилитель 8мощности, дифференциатор 9, датчик 10регулируемой величины, задатчик 11.Соответственно фиг. 2 У и Х - входнойи выходной сигналы интегратора, дкоэффициент, характеризующий достижениеапериодического режима.Блок задержки 7 в частном случае.может быть реализован с помощью релевремени.Регулятор работает следующим образом,4Сигнал с выхода датчика 10 регулируемой величины поступает на вход дифференциатора 9 и второй вход первогосумматора 1, где сравнивается с сигналом задатчика 11, который поступаетна первыйй вход сумматора 1. Выходной оигнал сумматора 1, равный разности между заданным и действительнымзначениями регулируемой величины, поступает на вход усилителя 3., Выходнойсигнал усилителя 3 поступает на входинтегратора. Ири достижении выходнымсигналом интегратора 4 порога срабатывания блока 5 последний срабатывает и подает сигнал на входы сумматора 2, блока задержки 7 и управляющий входключа 6. Сигнал с выхода сумматора 2 через усилитель мощности 8 поступает на выход регулятора. Ключ 6 по сигна лу сблока 5 замыкается и подключает сигнал с выхода дифференциатора 9 ко второму входу второго сумматора 2, В этом случае (т.е, при наличии сигнала на выходе блока 5) в регуляторе формируется гибкая отрицательная обратная связь. По истечении заданной задержки времени, установленной в блоке задержки 7, выходной сигнал блока 5 осуществляет сброс интегратора 4 до нуля. При этом выходной сигнал интегратора 4 становится меньше порога срабатывания блока 5, Выходной сигнал блока 5 становится равным нулю и ключ 6 отключает выходной сигнал дифференциатора 9 от второго входа второго сумматОра, Далее процесс повторяется до тех пор, пока значение сигнала на выходе сумматора не стает равным нулю.Моделирование процесса работы регулятора позволяет установить, что точность работы регулятора повышается примерно в 100 раз по сравнению с известным устройством. На фиг. 2 приведена осциллограмма фазовых траекторий системы регулирования при использовании предлагаемого регулятора при параметрах: К = 10, Тр = 1 с, ) = 0,2 с. ф = = 0,5 Вс.Кроме того, замыкание гибкой отрицательной обратной связи в регуляторе приводит к устранению автоколебаний в регуляторе и повышению качества работы системы, в которой установлен предлагаемый регулятор. формула изобретения Импульсный регулятор, содержащий первый сумматор, подключенный первым входом к выходу задатчика, вторым входом - к выходу датчика регулируемой ным входом подключенный к выходу ди ференциатора, управляющим входом - квыходу трехпозиционного релейного блока,и к входу блока задержки, а выходом1 Ав торское свидетельство СССРход блока заде жкиторому входу второго сумматора, вы-840789 кл. 6 0фкл. 5 В 5/01 е 1979.ход ка задержки соединен с уп;авляк, 2. Авторское свидетельство СССРпщм входом интегратора.809058, кл, С 05 В 11/16, 1979.принятые во внимание при. экспертизе блики ин рмаиии тании1306067, кл. 1 05 В 1Составитель Г, НефедоваРедактор М. Келемеш Техреду. Кастелевич Корректор Й, Рошко раж 872 рственного ком зобретений и , Ж, Рауш филиал ППППатент, г, Ужгород, ул, Проектная 3/60 Ти ВНИИПИ Госуда по делам 113035, Москва