Релейное управляющее устройство

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН 1511 с С 05 В 13/00 ЗОБРЕТЕНИЯЕТЕЛЬСТВУ ПИСАНИ АВТОРСНОМУорым входомит ель подому входупервый исравненияс выходом зования, к выходу клю ек ыхо люченныи торой сх торой вх оединень емы сравнения оды первой сх оо тственно одом блока ания, о тем, что, с но содержит ервого поряд- оединенные атчика торым вь измерения и преобразо л и ч а ю щ е е с я целью его упрощения, апериодическое звено ка и последовательно триггер со счетным с нормально разомк через который выхо ключен к третьему сравнения, выход р одключен к вхо ным входом и аперпервого порядка,соединен с вторым ГОСУДАРСТВЕННЫЙ .НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) В.Н.Антонов, В.А.Олейников, В.ВХолодков и А,Е.Яковлева (53) 62-50(088,8)(56) Куропаткин П.В. Оптимальные и самонастраивающиеся системы. Л.: Энергия, 1975, с. 198.Авторское свидетельство СССР Ф 434375, кл, С 05 В 11/00, 1974. (54)(57) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТ - РОЙСТВО, содержащее последовательно соединенные задатчик, кусочно-ли нейный преобразователь и сумматор, последовательно соединенные первую и вторую схемы сравнения, релейный . элемент, блок измерения.и преобравходом и реле нутым контактом, д сумматора подвходу второй схемы елейного элемента триггера со счетодического звена ыход которого входом сумматора,1203 10 15 ЗО 35 40 45 50 Изобретение относится к аналоговым устройствам автоматики и предназначено для управления нестационарными объектами, модель которых описывается дифференциальными уравнениями второго порядка, в частности при управлении электротехническими системами, параметрами технологических процессов, основным требованием к которым является высокое качество управления при максимально возможном быстродействии.Цель изобретения - упрощение устройства.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг,2 - одна из возможных реализаций блока измерения и преобразования, на фиг. 3 - один из возможных реализаций апериодического звена первого порядка; на фиг, 4 - одна из возможных реализаций схемы сравнения, на фиг5 - переключения в фазовой плоскости, на фиг. 6 - формирование линии переключения в предлагаемом устройстве.1 Предлагаемое устройство (фиг,1) содержит задатчик 1, в частности потенциометр, первую схему 2 сравнения, блок 3 измерения и преобразования, вторую схему 4 сравнения, усилитель 5, релейный элемент 6, кусочно-линейный преобразователь 7, сумматор 8, апериодическое звено 9 первого порядка, триггер 10 со счетчным входом, реле 11 с нормально разомкнутым контактом 12.Выход задатчика 1 соединен с одним из входов первой схемы 2 сравнения, второй вход которой соединен с одним выходом блока 3 измерения и преобразования, Выход первой схемы 2 сравнения соединен с одним из входов второй схемы 4 сравнения, второй вход которой через усилитель 5 соединен с другим входом блока 3 измерения и преобразования. Выход второй схемы 4 сравнения соединен с входом релейного элемента б Выход задатчика 1 через кусочно-линейный преобразователь 7 соединен с одним из входов сумматора 8, второй вход которого через апериодическое звено 9 первого порядка соединен с выходом релейного элемента 6. Выход последнего соединен также с одним из входов блока 3 измерения и преобразования и через триггер 483 310 со счетным входом - с реле 11 снормально разомкнутым контактом 12.Выход сумматора 8 через нормальноразомкнутый контакт 12 реле 11 соединен с третьим входом схемы 4сравнения,Блок измерения и преобразования(фиг. 2) содержит датчик 13, усилитель 14 сигнала датчика, фильтр 15первого порядка, причем выход датчика 13 соединен с входом усилителя 14.Блок измерения и преобразованияработает следующим образом.С выхода объекта датчиком 13измеряется только одна выходнаякоордината, которая усиливаетсяусилителем 14, Вторая координата,участвующая в формировании управляющего воздействия, снимается с выхода фильтра 15 первого порядка, навход которого поступает сигнал свыхода релейного элемента б.Передаточная функция апериодического звена где К=, Т= КО СКОВторая схема сравнения (фиг. 4) содержит инвертор 16 и сумматор 17.Для пояснения работы предлагаемого устройства первоначально рас- смотрим формирование линии переключения в системе с пассивной адаптацией и, в частности, в предлагаемом устройстве. Предположим, что изменяется лишь один параметр объекта А . А К. В самонастраивающейся системе в функции от измеряемого параметра А осуществляется формирование линии переключения Е( 4) (фиг. 5). В системе с пассивной адаптацией в регулирующем устройстве формируется линия переключения Р(х,). Так как линия переключения Р(х,) не проходит через точки конечного состояния х, то необходимо предусмотреть средства для остановки системы в конечной точке. Это возможно реализовать ( линией стабилизации на усилителе 5. Фиг. б поясняет образование линии переключения в предлагаемом регулирующем устройстве, Е 1 - линия стабилизации, : - фаэовая траектория, реализуемая на апериодическом зве1203483 л Х 1 СРыюРа Обью/Ф СЯЮРЙе реюейлю /16 ИВнт не первого порядка, Г - фазоваятраектория, смещенная в функции отначального состояния, реализуемая сиспользованием кусочно-линейногопреобразователя 7 и сумматора 8,Р(х,) - линия переключения, реализуемая на схеме 4 сравнения,Устройство работает следующимобразом.С выхода задатчика 1 задающеевоздействие .ха поступает на одиниз входов первой схемы 2 сравнения,на второй вход которой с блока 3измерения и преобразования поступает сигнал об изменении выходнойкоординаты х. В соответствии сэтими значениями на выходе первойсхемы 2 сравнения вырабатываетсясигнал ошибки х = ха - х, который через вторую схему 4 сравненияпоступает на вход релейного элемента, последний переходит в состояние,соответствующее начальному рассогласованию.Информация с выхода релейногоэлемента 6 поступает одновременнона один из входов блока 3 измеренияи преобразования, на вход апериодического звена 9 первого порядка ина вход триггера 10 со счетным входом, по сигналу с выхода которогосрабатывает реле 11 с нормальноразомкнутым контактом 12 и замыкаетсвоим контактом 12 выход сумматора8 на третий вход второй схемы 4сравнения.В блоке 3 измерения и преобразования сигнал с выхода релейногоэлемента 6 проходит через фильтр15, Формируя таким образом фиктивнуюпромежуточную координату х. Сигналс этого выхода блока 3 измеренияи преобразования, пройдя черезусилитель 5, формирует линию стабилизации, проходящую через конечноесостояние объекта. Сигнал на выходе апериодического звена 9 первогопорядка является нелинейной функциейвремени. Эта функция смещается впространство состояния хх в зависимости от уровня начальных усло-фвий по выходной координате х юхо . Это смещение осуществляется при суммировании сигнала с выходов кусочно-линейного преобразова О теля 7 и апериодического звена 9первого порядка на сумматоре 8.На схеме 4 сравнения осуществляется формирование сложной функциипереключения, состоящей из двух 15 участков, и сравнение положения изображающей точки системы в пространстве хх с линией переключения,При попадании изображающей точкина линию переключения сигнал с вы О хода схемы 4 сравнения обращаетсяв ноль, а затем меняет полярность,чем осуществляется переключениерелейного элемента 6 в противоположное состояние. При смене полярнос ти управляющего воздействия отпускается реле 11, его контакт 12 разрывает цепь, соединяющую выходсумматора 8 с третьим входом схемы4 сравнения, таким образом, на втором интервале управления действуетлишь линия стабилизации. Техническим преимуществом изобретения является упрощение устройства и снижение аппаратурных затрат,достигаемое за счет введения апериодического звена первого порядка,чем осуществляется реализациядинамической линии переключения, 4 О построение которой осуществляетсядо момента переключения, в отличие,от известного устройства, где линия переключения строится во всемдиапазоне возможных переключений 45 и состоит из трех участков аппроксимации.1203483Фиг.бСоставитель В, Кузин Редактор А.Шишкина Техред И.Асталош Корректор И,Муска Заказ 8415/50 Тираж 862 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4