Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

(5 4 С 05 В 11 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Клюев А,С. Двухпозиционные автоматические регуляторы и их настройка. М.: Энергия, 1967, с, 82-83, рис. 3-13, 3-14.Авторское свидетельство СССР У 1283711, кл, С 05 В 11/26, 1985.(54) ДВУХПОЗИЦИОННЪЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯСИСТЕМ С ЗАПАЗДЪВАНИЕМ(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бытьприменено при двухпозиционном регулировании инерционных объектов с запаздыванием, например, при регулировании температуры при помощи электро- .нагревателей. Целью изобретения является повышение точности двухпоэиционного регулятора для систем с запаздыванием. Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра 1, сумматор 2, трехпозиционный релейныйблок 3, реле времени 12, электронагреватель 13, датчик регулируемогопараметра 14. Контактами реле времени 12 обеспечивается опережение включения электронагревателя в зоне заданного значения параметра, вследствия чего уменьшается амплитуда автоколебаний, 2 ил.13359Изобретение относится к областиавтоматического регулирования и может быть применено в двухпозиционныхсистемах автоматического регулирова 5ния инерционных объектов с запаздыванием, например при регулированиитемпературы с помощью электронагревателей,Цель изобретения - повышение точности двухпозиционного регулятора длясистем с запаздыванием.На Фиг. 1 дана структурная схемаустройства; на Фиг, 2 - пример переходного процесса в системе регулирования с использованием регулятора.Устройство содержит задатчик 1 регулируемого параметра, сумматор 2,трехпозиционный релейный блок.3,который может содержать, например, 20компараторы 4 и 5 и промежуточныереле 6 и 7, размыкающие контакты 8и 9 которых являются выходами трехпозиционного релейного блока, замыкающий 10 и размыкающий 11 контакты, 25реле 12 времени, являющиеся его выходами, электронагреватель 13 и датчик 14 регулируемого параметра.Работа регулятора происходит следующим образом.30На вход регулятора поступает сигнал Ир от датчика 14 регулируемого параметра. Сигнал Бр поступает на вход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал Ца от за-. датчика 1 регулируемого параметра. С выхода сумматора 2 сигнал Н, поступает на вход трехпозиционного релейного блока 3. В случае, если в начальный момент отработки управляющего 40 или возмущающего воздействия значение регулируемого параметра меньше заданного значения, переходной процесс в системе автоматичесКого регулирования имеет вид, представленный на фиг,2, 45 при условии включения запаздывания между выходом объекта и входом регуля" тора. В этом случае процесс изменения регулируемой координаты на выходе объекта повторяет со сдвигом, равным времени запаздывания "Г, процесс изменения параметра на входе в регуляторВ начальный момент отработки внешнего воздействия, когда Пь меньше Пз, сигнал рассогласования П имеет положительное значение, на входах промежуточных реле б и 7 входные сигналы равны нулю и на обоих выходах регулятора имеется напряжение, кото 282рое поступает через контакт 8 к электронагревателю и через контакт 9 к обмотке реле 12 времени. Контакт 10 замкнут, а контакт 11 разомкнут и через цепь из последовательно включенных контактов 10 и 11 ток не поступает. В момент времени С происходит срабатывание компаратора 4 при равенстве сигналов Нр и Бзд и отключение электронагревателя 13 ввиду размыкания контакта 8, В этот момент времени значение параметра на выходе объекта равно Ь 4 и определяет положительную амплитуду автоколебаний. На выходе объекта при отключении электронагревателя начинает уменьшаться значение температуры.В момент времени , при достижении сигналом рассогласования Б значения й порога срабатывания компаратора 5 последний срабатывает, что вызывает отключение обмотки реле 12 времени от напряжения питания. Происходит мгновенное замыкание контакта 11, имеющего выдержку времени на размыкание. Размылание контакта 10, имеющего также выдержку времени на размыкание, происходит с задержкой 3", . В течение времени задержки электронагреватель оказывается включенным и осуществляется опережающее включение электронагревателя. На выходе объекта начинается рост температуры, а на входе регуляторапроисходит сначала увеличение, а потом снижение параметра. В момент времени С, в момент снижения сигнала рассогласования до значения Ь, вновь происходит срабатывание компаратора 5 и включение реле 12 времени. При этом отключения электронагревателя 13 не происходит, так как в течение времени задержки контакта 11 и при замыкании контакта 10 цепь питания электронагревателя сохраняется. В момент времени 14, когда значение сигнала Пь сравнивается с заданным значением Бзц 1, происходит срабатывание компаратора 4 и замыкается таким образом, чтобы незначительно превьппать время, равное разности С 4 -Сз, В дальнейшем процесс повторяется и на выходе системы Формируется установившийся автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонения, равной Ь, в то время, как при обычном двухпозиционном регулировании значение данной амплитуды равно Ь. В случае3 133592 если отработка воздействия происходит из состояния, при котором значение параметра больше чем на Д превосходит заданное при первом периоде коррекции, устанавливается амплитуда отрицательных отклонений, равная Ь, поскольку срабатывания реле времени с корректирующим воздействием в точке В не происходитПри дальнейшей работе устанавливается тот же автоколебательный процесс с амплитудой отрицательного отклонения, равной Ь .Рассмотренный процесс соответствует случаю максимального ограничения 1 отри 1 ательной амплитуды, когда при отсутствии коррекции значение отрицательной амплитуды превьппает положительное значение. В случае, если зна 1чение отрицательной амплитуды меньше 20 положительного значения, время задержки контакта 10 может быть установлено равным нулю или близким к нулю, так как в этом случае включение коррекции в точке В, как правило, не целесообразно. При уменьшении относительно оптимальных значений выдержек временииэффективность применения регулятора снижается.Определение параметров настройки Зп регулятора ,и Ь наиболее целесообразно производить графически. Для этого необходимо произвести запись процесса регулирования при обычном двухпозиционном режиме, что можно сделать при отключении обмотки реле времени от выхода трехпозиционного релейного блока. Затем необходимо построить смещенный на время запаздывания С процесс на том же графике и, определив положение точки П, параллельным переносом кривой параметра 84определить требуемые оптимальные параметры настройки по положению точек ВиС,При использовании предложенного регулятора амплитуда отрицательного отклонения может быть уменьшена на 20-807 в зависимости от характеристик системы при простоте технической реализации регулятора. Формула изобретения Двухпоэиционный регулятор для систем с запаздыванием, содержащий эадатчик регулируемого параметра, дат" чик регулируемого параметра, сумматор, трехпозиционный релейный блок, электронагреватель и реле времени, первый вывод обмотки которого соединен с первой шиной питания и с первым выводом электронагревателя, второй вывод которого соединен с первым выводом размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого размыкающего контакта трехпозиционного релейного блока соединен с второй шиной питания и через второй размыкающий контакт трехпозиционного релейного блока - с вторым выводом обмотки реле времени, вход трехпозиционного релейного блока .подключен к выходу сумматора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра и датчика регулируемого параметра, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, второй вывод размыкающего контакта реле време" ни подключен через замыкающий контакт реле времени к второй шине питания.1335928 Составитель Е.Власедактор В.Данко Техред В.Кадар орректор Л.Бескид аказ 4045/40 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, улПроектная Тираж 863 НИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Ж;Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д