Импульсный регулятор

автома тГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к ным средствам автоматическог ления и может быть использов честве регулятора в системах ического управления компрессорнь танциями, Целью изобретения явл я повышение точности и быстроде ЯО 1594485 вия регулированияИмпульсный регулятор содержит датчик 1 измерительрассогласования 2, первый элементИ 3, первый усилитель мощности 4, испалнитсльный механизм 5, второй элемент И 6, второй усилитель мощности7, первый интегратор 8, компаратор9, задатчик О, первый ключ 11, сумматор 12, второй интегратор 1,3, релейный элемент 14, выпрямитель 15триггер Шмитта 6 дифФеренциатор 17,первый элемент НЕ 18, элемент ИСКЛЮЧА 0 ШЕЕ ИЛИ 19, второй элемент НЕ 20,второй ключ 21, инвертор 22, третийэлемент НЕ 23 н источник постоянногонапряжения 24, Сущность изобретениязаключается во введении плавно изменяющихся по частоте и длительностирегулирующих импульсов в функции отвеличины сигнала ошибки регчлировання, 2 ил,Изобретение относится к импульсным средствам автоматического управления и может быть использована вкачестве регулятора в системах авто 5матическаго управленикомпрессорными станциями.Целью изобретения является повышение точности и быстродействия регулирования, ОНа фиг. 1 представлена блок-схемаимпульсного регулятора на фиг. 2временные диаграммы сигналов на выходе блоков импульсного регулятора.Импульсный регулятор (фиг, 1) садержит датчик 1, измеритель 2 рассогласования, первый элемент И 3, первый усилитель 4 мощности, исполнительный механизм 5, второй элемент И6, второй усилитель 7 мощности, первый интегратор 8. компаратор 9, задатчик 10, первый ключ 11 сумматор12, второй. интегратор 13, релейныйэлемент 14, выпрямитель 15, триггерШмитта 16, дифференциатар 17, первыйэлемент НЕ 18, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 19, второй элемент НЕ 20, второйключ 21, инвертор 22, третий элементНЕ 23, источник 24 постоянного напряжения, ЗОИмпульсный регулятор работает сле дуюптм образом,Сигнал с датчика 1 поступает навход измерителя 2 рассогласования,где сравнивается с сигналом задания(фиг. 2, кривая 30), Сигнал рассогла 35сования, например, попожительной полярности (фиг. 2, кривая 25) череззамкнутый второй ключ 21 поступаетна второй вход сумматора 12 (кривая.43), Замкнутое состояние второго ключа 21 и первого ключа 11 соответствует нулевому уровню сигнала на управляющем входе, соответственно кривые42 и 41 (фиг, 2), С выхода сумматора12 сигнал (фиг, 2, кривая 32, интервал времени С-,) поступает на входвторого интегратора 13. Выходное напряжение второго интегратора 13 приэтом линейно уменьшается.(фиг. 2,кривая 33) до тех пор, пока не станетравным отрицательному уровню (фиг. 2,кривая 37), срабатывания триггераШмитта 16 (фиг. 2, момент времени С),В этот момент времени триггер Шмитта5516 переключается в состояние логической "1" (фиг. 2, кривая 36, моментвремени Т ), При этом сигнал логической "1" (кривая 36, интервал времени-С ) подается па первый вход алевгмента ИСКЛОАОЩЕЕ йИ 1 Ч, на второйвход которого,падается также сигнал,пс гическай "1" с выхода релейногоэлемента 14 (фиг. 2, кривая .34), таккак на его выходе присутствует полажительный сигнал рассогласования(фиг. 2, кривая 25) с выхода измерителя 2 рассогласования,На выходе элемента ИСКЛЮЧА 1 ОЩЕЕ ИЛИ19 появляется сигнал логического "0"(фиг, 2, кривая 41, интервал времений - 1), а на выходе второго элементаНЕ 20 - сигнал логической "1" (фиг. 2,момент времени С-г, кривая 42), Этисигналы, поступая на управляющие входы ключей 11 и 21, переключают первый11 и второй 21 ключи (кривые 31 и 43соответственно), при.этом первый ключ11 замыкается, а второй ключ 21 раз-.мыкается, На первый вход сумматора 12с выхода инвертора 22 через замкнутыйпервый ключ 11 (интервап времени-йг) подается инверсный сигнал рассогласования (фиг, 2, кривая 31), Свыхода сумматора (фиг. 2, кривая 32,интервал времени 1,-1) сигнал подается на вход второго интегратора 13,выходной сигнал которого начинает линейно возрастать (фиг, 2, кривая 33,момент времени С,-йг), Напряжение навыходе второго интегратора 13 растетдо тех пор, пока не становится равнымположительному уровню (фиг, 2, кривая 38) срабатывания триггера Шмитта16. В этот момент времени (фиг, 2,момент времени г) выходной сигналтриггера Шмитта 16 (фиг. 2, кривая36) становится равен логическому "0",При этом на первый вход элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 подается сигналлогического "О" (фиг, 2, кривая 36,момент вРемени Тг-), на второйвход - сигнал ло гиче ской "1" (фиг. 2,кривая 34), так как сигнал рассогласования по-прежнему остается положительной полярностиНа выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИШ9 появитсясигнал логической (фиг, 2, кривая 41, интервал времени е.;с з), ана выходе второго элемента НЕ 20сигнал логического "0" (фиг, 2, кривая 42, интервал времени с г-й ). После этого происходит переключение пер 11 и второго 2 ключей (фиг; 2,кривые 31 и 43 соответственно)Винтервале -Спервый ключ 11 разомкнут, а второй ключ 21 замкнут, 5 1 э 9Далее процесс повторяется аналогичным образом (фиг. 2, интервал времени Сз -;). С уменьшением сигнала рассогласования (фиг, 2, кривая 25)уменьшается уровень сигнала на выходе сумматора 12 (фиг. 2, кривая 32),что приводит к более медленному возрастанию (убыванию) напряжения на выходе второго интегратора 13 (фиг. 2,кривая 33), а следовательно, и куменьшению частоты импульсов на выходе триггера цмитта 16 (фиг. 2,кривая 36),С выхода триггера Шмитта 16 им-пульсы поступают на дифференциатор1.7, с выхода которого продифференцированный сигнал (фиг, 2, кривая 39)через первый элемент НЕ 18 (фиг, 2,кривая 40) поступает на вход обнуления первого интегратора 8, На информационный вход интегратора 8 подается также сигнал (фиг, 2, кривая 46)с источника.24 постоянного напряжения, величина которого определяетскорость нарастания напряжения(фиг,2; кривая 28) на выходе интегратора 8, В моменты временикогда сигнал на выходе первого элемента НЕ 18 (фиг, 2, кривая40) равен логическому "0", происходит обнуление первого интегратора 8,после чего сигнал на его выходе начинает линейно возрастать (фиг, 2,кривая 28), В эти периоды временисигнал (фиг. 2, кривая 40) равен логической "1", Сигнал с выхода первогоинтегратора 8 поступает на первыйвход компаратора 9, на второй входкоторого подается сигнал положительной полярности с выхода выпрямителя15 (фиг, 2, кривая 35). Этот сигналявляется выпрямленным сигналом рассогласования, На выходе компаратора9 появляются импульсы (фиг. 2, кривая 29), длительность и частота которых зависит от величины сигнала рассогласования,Импульсы с выхода компаратора 9.поступают на первый 3 и второй 6 элементы И, на другие входы которых подается сигнал с выхода релейного элемента 14 (фиг. 2, кривая 34), причемна первый элемент И 3 он подается, через третий элемент НЕ 23 (фиг, 2,кривая 45), Сигнал на выходе элементаНЕ 23 равен в этот период логическому "0", Репейный элемент 14 служитдля выбора канала регулирования 44856(" Меньше" или Ъольше"). При гюложительном сигнале рассогласования"Больше" - второй элемент И 6, второй усилитель 7 мощности и исполнительный механизм 5.При отрицательном сигнале рассоигласования работает канал Меньше"третий элемент НЕ 23, первый элементИ 3, первый усилитель 4 мощности иисполнительный механизм 5. Кроме того,в этом случае изменяется полярностьсигнала на выходе релейного элемента14 и очередность переключения первого11 и второго 2 ключей при неизменных сигналах на выходах других блоков.Таким образом повышается точ О ность и быстродействие регулятора засчет плавно изменяющихся по частоте и длительности регулирующих импульсов в зависимости от величины сигнала рассогласования. Формул а из обретенияИмпульсный регулятор, содержащийдатчик, выход которого соединен спервым входом измерителя рассогласо вания, второй вход которого соединенс задатчиком, первый и второй элементы И, каждый из которых через соответствующий усилитель мощности соединен с соответствующим входом исполнительного механизма, первый ключ, два 35интегратора, сумматор и источник постоянного напряжения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия регулирования, в него дополнительно введеныинвертар, триггер Шмктта, второй ключ,релейный элемент, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, три элемента НЕ, выпрямитель,компаратор и дифференциатор, выход 15 измерителя рассогласования соединенс входами выпряятеля, релейного элемента, второго ключа и инвертора, выход которого соединен с входом первого ключа, выход которого соединен спервым входом сумматора, выход которого через последовательно соединенные второй интегратор и триггер Шмитта соединен с первым входом элементаИСКЛЮЧАЮ 1 ЦЕЕ И 3 И и входом дифференциатора, выход которого через первыйэлемент НЕ соединен с входом обнуле-.ния первого интегратора, выход второго ключа соединен с вторым входомсумматора, выход релейного элемента.,1 Составитель Б,Кирсанактор М,Бланар Техред М,Дидык корректор Л.Ьески аж 669 каз 2827 дпи сно ГКНТ СССР етениям и открытиямушская наб д, 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 соединен с первым входом второго эле-, мента И, входом третьего элемента НЕ и вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управ 5 ляюшим входом первого ключа и через втор он элемент НЕ с упр авля ющи м входом второго клюЧа, выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Рпервого элемента И, выход выпрямителя соединен с первым входом компаратора, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, источник постоянного напряжения. соединен с информационным входом первого триггера, выход которого соединен с вторым входом компаратора,