Двухпозиционный регулятор для систем с запаздыванием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 2 504 СО ЕНИЯ ИС ЭТО лирова паздыв .нии те нагрев 3 е е авто- тройка. иционн н их н -83,здыв тво С 1/26,Р985. ГУЛЯТ автомает быть регук ож нн Зф ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ НИЕ ИЗОБРЕМУ.С 8 ИДЕТЕЛЬСТВ(46) 07,09.87. Бюл. 9 (75) В.В.Макаров (53) 62.50(088.8) (56) Клюев А.С, Днухп матические регуляторы М.: Энергия, 1967, с. рис, 3-13, 3-14.Авторское свидетел У 1290252, кл. С 05 В(54) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ Р СИСТЕМ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ (57) Изобретение относ тическому регулировани применено при двухпози нии инерционных объектов с заанием, например при регулировампературш с помощью электроателей. Целью изобретения явповышение точности двухпози го регулятора для систем с заанием. Регулятор содержит задатчик регулируемого параметра 1,сумматор 2, трехпозиционный релейный блок 3, реле времени 10, электронагреватель 15, датчик регулируемого параметра 16, С помощью контактов реле времени 10 обеспечиваетсяопережающее отключение электронагревателя в зоне заданного значения параметра, вследствие чего уменьшаетсяамплитуда автоколебаний, 2 ил, 113359Изобретение 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 регуляторадля систем с запаздыванием.На фиг. 1 дана структурная схемаустройства; на фиг, 2 - пример переходного процесса в системе регулирования с использованием предложенногорегулятора.Устройство содержит эадатчик 1регулируемого параметра, сумматор 2,трехпозиционный релейный блок 3, который может содержать, например, компараторы 4 и 5 и промежуточные реле 6и 7, замыкающие контакты 8 и 9 которых являются выходами релейного блока, реле 10 времени, вторым размыкающим контактом 11, первым замыкающимконтактом 12, вторым замыкающим контактом 13 и первым размыкающим контактом 14 которого осуществляется управление электронагревателем 15, и датчик 16 регулируемого параметра.Работа регулятора осуществляетсяследующим образом,На вход регулятора поступает сигнал П от датчика 16 регулируемого 35параметра. Сигнал Бр поступает навход сумматора 2, на второй вход которого поступает сигнал Ца от эадатчика значения регулируемого параметра. С выхода сумматора 2 сигналрассогласования Б поступает на входрелейного блока 3В случае, еслипроцесс отработки управляющего иливозмущающего воздействия начинаетсяиз состояния, при котором значениерегулируемого параметра намного меньше, чем заданное, процесс регулирования соответствует фиг. 2, на котором сплошной линией показан процессотработки воздействия при обычномдвухпозиционном регулировании на входе регулятора, пунктирной линией -соответствующий процесс на выходеобъекта при включении запаздываниядлительностью с между выходом объек 55та и входом регулятора, штрих-пунктирной линией - процесс регулирования при работе предложенного регулятора, При этом в начальный момент 29 2контакты 8 и 9 замкнуты и замкнутыконтакты 12 и 13 реле времени, Контакты 11 и 14 разомкнуты. На электронагреватель 15 поступает напряжениеи температура повышается,При уменьшении сигнала рассогласования Б до значения Л происходитсрабатывание компаратора 5 и размыкание контакта 9. Катушка реле 10времени отключается от напряжения(момент времени С,). Контакт 11 реле времени выполнен с выдержкой времени на замыкание при размыкающем исполнении, а замыкающий контакт 12также имеет выдержку времени на замыкание. При отключении катушки реле 10времени происходит мгновенное размыкание контакта 13, замыкание контакта 14, размыкание контакта 12, В течение р выдержки времени контакта 11электрокагреватель оказывается отключенным от напряжения. Длительностьзадержки контакта 11 выбирается таким образом, чтобы в оптимальном случае незначительно превышала время отмомента срабатывания компаратора 2до момента изменения полярности сигнала рассогласования У, и срабатывания компаратора 4, т.е. до моментавременина фиг. 2. В момент времени С происходит изменение полярности сигнала рассогласования, срабатывание компаратора 4 и отключениеконтакта 8, По истечении выдержкивремени контакт 11 замыкается, ноэлектронагреватель не подключаетсяк напряжению, поскольку контакт 8разомкнут. Таким образом, если приобычном регулировании амплитуда положительного отклонения достигает значения Ь , то в начальный момент приработе данного регулятора амплитударавна значению Ь (точка С), по истечении времени запаздывания С. Затемзначение рассогласования начинаетуменьшаться до момента 1, когдавновь происходит изменение полярности сигнала рассогласования. Вновьсрабатывает компаратор 4, замыкаетсяконтакт 8 и происходит подключениенагревателя,При увеличении сигнала рассогласования отрицательной полярности происходит срабатывание компаратора 5 изамыкание контакта 9, Катушка реле 10времени оказывается под напряжением.Происходит замыкание контакта 13,размыкание контакта 14, размыкание3 1 ЗЗ контакта 11. На время выдержки времени контакта 12 электронагреватель оказывается отключенным от питания. Длительность задержки выбирается незначительно превышающей время нахрждения координаты в диапазоне рассогласования, превышающего Ь (длительность). При снижении сигнала рассогласования до значения Л процесс повторяется и в системе устанавливается автоколебательный режим со значением амплитуды положительного отклонения Ь.Выбор времен задержеки Д а также величины 4 целесообразно определять графоаналитически следующим образом. Записывается процесс регулирования при обычном двухпозиционном регулировании объекта. Определив по записи время запаздывания, строится смещенный на величину запаздывания график (изображен пунктиром на фиг.2) Параллельно кривой изменения параметра проводится кривая через точку А и точку В. Из точки В опускается перпендикуляр до пересечения с кривой параметра в точке С. Данный режим является предельным режимом коррекции, В рассмотренном примере процесс происходит с перерегулированием.В случае, если процесс регулирования происходит из начального положения, превышающего заданное, процесс происходит аналогично, но при отсутствии перерегулирования. В случае, если положительная амплитуда меньше по абсолютной величине отрицательной амплитуде автоколебаний, то время выдержки контакта 12 для устойчивой работы может быть установлено равным нулю, а установка заданного режима при этом обеспечивается только за счет изменения времени выдержки контакта 11.Анализ работы регулятора показыВает, что при его применении ампли 5929туда положительного отклонения можетбыть уменьшена до 807. в зависимостиот параметров системы,5,формула изобретенияДвухпоэиционный регулятор длясистем с запаздыванием, содержащийэадатчик регулируемого параметра, 10 датчик регулируемого параметра, сумматор, трехпоэиционный релейный блок,электронагреватель и реле времени,первый вывод обмотки которого соединен с первой шиной питания и с пер вым выводом электронагревателя, второй вывод которого .подключен к первым вьводам первого замыкающего контакта реле времени и первого размыкающего контакта реле времени, причем20 вторые вьводы первого замыкающегоконтакта реле времени и первого размыкающего контакта реле времени объединены, вход трехпозиционного релейного блока соединен с выходом сумма тора, первый и второй входы которогосоединены с выходами соответственно задатчика регулируемого параметра идатчика регулируемого параметра, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цеЗ 0 лью повышения точности двухпоэиционного регулятора для систем с запаздыванием, второй вывод первого эамыкающего контакта реле времени соединен с первыми выводами второго размыкаю щеГО контакта Реле времени и ВТОРОГОзамыкающего контакта реле времени, вторые выводы второго размыкающего контакта реле времени и второго замыкающего контакта реле времени под ключены к первому выводу первого замыкающего контакта трехпозиционного релейного блока, второй вывод первого замыкающего контакта трехпозиционного релейного блока подключен 45 к второй шине питания и через второй.замыкающий контакт трехпоэиционного релейного блока - к второму выводу обмотки реле времени.1335929 000 оставитель Е.Влехред В.Кадар Корректор Л.Бе Редактор В.Даик акаэ 4045/4 4/ город, ул,Проектная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г Тираж 863 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж; РПодписное митета СС открытийская наб,/