Импульсный регулятор

(1% 011 11/26 59 4 ЗОБРЕ ТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено при использованииисполнительных устройств, имеющихлюфты в кинематических передачах.Цель изобретения - повышение надежности регулятора. Регулятор содержитусилитель напряжения, интегратор,усилитель мощности, трехпозиционныйрелейный блок и реле времени, причемреле времени содержит Р-триггер.Схема реле времени позволяет. избежатьнеправильной работы регулятора приопределенных парометрах элементов .ил рИзобретение относится к автоматическому управлению, а именно к автоматическим импульсным регуляторам, вкоторых выходной сигнал является прерывной функцией отклонения входногосигнала от заданной величины, и может быть применено в системах автоматического управления различнымиобъектами при использовании в качестве исполнительных устройстн электрических исполнительньгх механизмон постоянной скорости, в том числе имЕющих люфты в кинематических передачах,Целью изобретения является повышение надежности регулятора путемупрощения конструкции.На фиг. 1 приведена функциональная схема регулятора; на фиг. 2эпюры напряжений блоков регуляторапри отработке управляющего воздействия.Регулятор содержит усилитель 1напряжения, интегратор 2, усилитель3 мощности, трехпозицианный релейный блок 4, исполнительный механизм5, пороговый элемент 6, Л-триггер 7,первый 8 и второй 9 элементы И, элемент ИЛИ О и элемент 11 задержки. Пороговыйэлемент содержит первый 12 и второй13 детекторы, инвертор 14 и элементИЛИ 15.В состав реле 16 времени входятпороговый элемент 6, триггер 7,элементы И 8 н 9, элемент ИЛИ 10 иэлемент 11 задержки.Регулятор работает следующим образом,На вход усилителя 1 напряжения,поступает сигнал, равный разностимежду заданнью и действительнымзначениями регулируемого параметра,С выхода предварительного усилителя 1 напряжения сигнал 13, : КОпоступает на вход интегратора 2,Сигнал 1, интегрируется интегратором2 и при достижении сигналом 1 навыходе усилителя 3 мощности величины, превышающей зону нечувствительности трехпозиционного релейногоблока 4, происходит срабатывание последнего.Сигнал У поступает на вход исполнительного механизма 5 систеьвавтоматического регулирования и навход порогового элемента 6 реле 16времени. 11 роисходит срабатывание по 40 45 50 55 5 1 О 5 20 25 30 35 рогового элемента 6, В случае, еслисигнал рассогласонания больше нуля,а усилитель 1 и интегратор 2 осуществляют инвертирование входных сигналов при срабатывании релейного блока 4, на его выходе возникает сигнал 14 положительной полярности. Ьэтом случае сигнал проходит черездетектор 13 на первый вход элемента ИЛИ 15 и н виде сигнала У на первый вход элемента И 9, С выхода элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на тактовый вход с 0-триггера 7 и на информационный вход элемента 11 задержки.Будем рассматривать работу регулятора с момента времени, когда на еговыходе сформирован по крайней меревторой положительный импульс управления. Поскольку переключение Э-триггера происходит с задержкой на одинтакт, то в этом случае триггер 7 находится н положении, при котором наего прямом выходе сигнал 1 отсутствует, а на инверсном присутствуетсигнал 11 . При возникновении импульса управления положительной полярности 114 на выходе элемента И 9 возникает сигнал 11, поступающий на первыйвход элемента ИЛИ 10, При этом снимается сигнал 11 с его выхода и, соответственно, с управляющего входаэлемента 11 задержки. Схема элемента 11 задержки в приведенном примерестроится таким образом, что при отсутствии управляющего воздействия наего управляющем входе происходит увеличение задержки времени, а в противоположном - уменьшение. Таким образом при сохранении положительного значения сигнала рассогласования Цна входе регулятора на его выходе формируется частотно-модулированная последовательность импульсов управленья У , поступаюФщих"на исполнительный механизм. В момент изменения знака рассогласования происходит изменение знака сигнала на выходе интегратора 2 и при достижении сигналом У порога срабатывания релейного блока 4 происходит срабатывание последнего при формировании на выходе релейного блока 4 сигнала отрицательной полярности, При этом сигнал У поступает через детектор 12 и иннертор 14 на второй вход элемента ИЛИ 15 и на В-вход П-триггера 7, При первом после изменения полярности импульсе уп09 3 12592 равления переключения Р-триггера 7 не происходит, На выходе элементов И 8 и 9 сигналы при этом отсутствуют и имеется сигнал У, на выходе элемента ИЛИ 10. Таким образом, первый 5 после изменения полярности рассогласования импульс управления оказыва- ется уменьшенной величины. При втором отрицательном импульсе управления на выходе регулятора происходит 10 переключение Р-триггера 7 и возникновение сигнала Ц, на выходе элемента И 8, так как на оба входа последнего приходят сигналы Б иВ дальнейшем процесс повторяется 15 до тех пор, пока в системе не возникает устойчивый автоколебательный ре.жим работы с числом импульсов на полупериоде, равным 1. Амплитуда авто- колебаний на выходе объекта при этом 20 будет определяться реакцией объекта управления на первый после изменения полярности рассогласования импульс управления, т,е. будет иметь значительно меньшую величину, чем при неизменной длительности импульсов управления. Рассмотренный процесс регулирования отображен на фиг.2, где помимо ЗО эпюр изменения сигналов блоков собственно регулятора приведена эпюра изменения сигнала П на выходе исполнительного механизма системы автоматического управления. 35В случае, если исполнительный механизм системы имеет люфты в кинематической передаче, длительность первого импульса после изменения полярности сигнала рассогласования может 40 быть принята большей, чем последующие, так как выборка люфта происходит при каждом изменении направления перемещения исполнительного механизма, что определяется изменением полярности управляющих импульсов, Вэтом случае для наиболее простогорешения может быть осуществлена подача сигнала 11, на управляющий входэлемента 1 1 задержки не с инверсного, а с прямого выхода элементаИЛИ 10,Формула и з о б р е т е н и я Импульсный регулятор, содержащий последовательно соединенные усилитель напряжения, интегратор, усилитель мощности, трехпозицнонный релейный блок и исполнительный механизм, пороговый элемент, подключенный входом к выходу трехпозиционного релейного блока, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и элемент задержки, соединенный выходом с управляющим входом интегратора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции регулятора, в него введен Р-триггер, причем первый выход порогового элемента подключен к Р-входу Р-триггера и к . первому входу первого элемента И,второй выход - к первому входу второго элемента И, а третий выход к С-входу Р-триггера и к информационному входу элемента задержки, первый выход Р-триггера подключен к второму входу первого элемента И, а второй, выход - к второму входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, а выход элемента ИПИ подключен к управляющему входу элемента задержки.