Адаптивный регулятор

(54) (57) сист мам тени ЛЯ носитсяименно уктурой чет вве области систе- Изобрения уси- обесУ 16ий институт нефтибекова с п лите структурои гулировани чение точи печ обе фаров С.М., вный регулятор л ы обьек щест температуры реакступенчатого ката га. - Известия1981, В 6,свидетельетво СССР С 05 В 13/00, 198 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Алиев Р.А. ДжЗейналов М.Ф. Адапдля регулированиятора процесса двухлитического крекинвузов, Нефть и газс. 73-78.АвторскоеВ 746414, кл. АДАПТИВНЬЙ РЕГУИзобретение отм управления, аеременной стрпозволяет за ся с переменнойь адаптивное реечивающее увелие, когда парамеенно изменяются122807Изобретение относится к системамавтоматического управления и можетбыть использовано для автоматического регулирования промышленных, в частности, нефтеперерабатывающих и нефтехимических объектов, характеризующихся наличием запаздывания и инерционности, изменяющихся в определенном диапазоне.Цель изобретения - повышение точности,На чертеже изображена структурнаясхема регулятора.Регулятор содержит первый 1, вто-рой 2 и третий 3 сумматоры, дифференциатор 4, интегратор 5, блок умножения 6, блок изменения структуры 7,блок определения модуля 8, фильтр 9с переменной структурой, усилитель 10с переменной структурой, источник 1 1 20постоянного напряжения,Регулятор реализует закон управления+ -- я (о) а 93, к.о, (1) где Е (С) - ошибка регулирования, равная х (Й) х 1 х(С) их.(С) - регулируемая выходнаяькоордината и задание;- время,6 - переменная интегрированияК и К - соответственно постоян- З 5 и аная и автоматически изменяемая часть коэффициента усиления регулятоР40 Т и Т - соответственно постоянная Я цвремени дифференцирования и интегрированияРегулятор работает следующим образом.Регулируемый выходной сигнал объ- ф 5 екта х(1) и хпоступают на соотга11ветствующие ( минусовой и плюсовой ) входы сумматора 1, выходной сигнал Я которого поступает на входы интегратора 5, дифференциатора 4 и на пер 50 вые входы сумматора 2 и блока изменения структуры 7. Выходной сигнал суммац)т е 11 те(9 М 9отора 2 поступает на первый вход блока умножения 6, на втброй вход которого поступает выходной сигнал К + 3 3+ К(с) контура адаптации. На выходе блока умножения 6 формируется выход" ной сигнал регулятора 0(й). Выходной сигнал дифференциатора 4 посту" пает на вход блока определения мо" дуля 8 и на второй вход блока изме" пения.структуры 7.В контуре адаптации на основе сигналов Е и С формируется автоматически изменяемый коэффициент усиления регулятора по алгоритму г деЧ приЕЕ ( 0ч(ея) =О при ЕЕО,Ф =сопя, (3) который реализуется с помощью блоков изменения структуры 7 и усилителя с переменной структурой 10.Максимальное значение модуля реальной производной Е формируется на основе выходного сигнала 1 Е 1 блока определения модуля 8 в фильтре 9 по алгоритмуЙТ - 1 С 1 + 1 Е 1 - 1 адг. Тпри 1 Е ),Е 1Тпри 111, Т (Т (4) где Т и Т - постоянные времени1фильтра.Выходной сигнал дифференциатора 4 поступает на вход блока определе ния модуля 8, на выходе которого формируется сигнал (Е. Выходной. сигнал блока 8 поступает на вход фильтра 9 с переменной структурой. При выбранном соотношении постоянных времени Т, и Т фильтр 9 оценивает максимальные значения модуля производной по алгоритму (4) и на его выходе формируется выходной сигнал 1 Е 1 , который поступает на первый вход усилителя 10 с переменной структурой. На второй вход усилителя с переменной структурой подается выходной сигнал блока изменения структуры 7, который производит логическое умножение в фазовой плоскости ( Е ). На основе выходного сигнала з 8 пЕ блока изменения структуры 7 в блоке 10 устанавливается коэффициент усиления равный либо Ч . (приЯ Е ( О), либо О (нулю) при Е) О. На входе усилителя 1 О с переменной структурой формируется сигнал К (й)Ф (Е,Е)С 1, поступающий на первый вход сумматора 3, на второй вход кото рого подается сигнал, соответствующий значению постоянной части коэффициента усиления К. На выходе сумматора 3 формируется автоматически изменяемый коэффициент усиления К (й) 10й = К+ К , который поступает на второй вход блока умножения 6 основного контура регулятора.Предложенный регулятор в системе автоматического регулирования париру ет существенные изменения параметров объекта следующим образом. При увеличении постоянных времени передаточной функции объекта переходной процесс в системе имеет апериодический 20 характер. Фильтр переключается с Т на Т, что уменьшает значение автоматически изменяемого коэффициента усиления регулятора и коэффициентов при дифференцировании и интегрирова нин ошибки, следовательно исключается перерегулирование и уменьшается время регулирования переходного процесса. При уменьшении постоянных времени объекта, что соответствует коле бательному переходному процессу, Фильтр переключается с Т на Т увеу, ) личивая значение адаптируемого коэффициента усиления и коэффициентов при дифференцировании и интегрировании ошибки. Но на отрезке переходного процесса, при котором Е ЕО, блок изменения структуры выдает управляющую команду на усилитель с перемен.ной структурой, на выходе которого 40 сигнал скачком равняется нулю. На выходе сумматора Формируется минимальное значение, соответствующее самой "медленной" динамике объекта, На отрезке переходного прсщесса, при ко" тором ЕЕ с О, значения параметров регулятора увеличиваются с большой скоскоростью, и тем самым ошибка быстро стремится к нулю.1В результате такой работы регулятора уменьшается перерегулирование (в первом случае) и время регулирования (во втором случае).ф о р м у л а изобретения сАдаптивный регулятор, содержащий блок умножения, последовательно соединенные первый сумматор, дифференциатор блок определения модуля и фильтр с переменной структурой, последовательно соединенные интегратор и второй сумматор, последовательно соединенные источник постоянного напряжения и третий сумматор, первый и второй входы блока изменения структуры соединены соответственно с вы;ходом первого сумматора и выходом дифференциатора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит усилитель с переменной структурой, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом фильтра с переменной структурой и выходом блока изменения структуры, а выход через третий сумматор - с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, соединенного вторым .вхо-. дом с выходом первого сумматора, а третьим выходом - с выходом дифференциатора..1228073 Составитель В,КузинРедактор К.Волощук Техред И.Попович орректор А. Зимокосов одписно роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 2286/48 Тираж 8 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, комитета ССС открытий ушская наб.,