Релейно-импульсный регулятор

(51) 5 ЕНИЯ ОПИСАН ИДЕТ ЕЛ ТОРСК сами. Цель расширениезорен лич ооГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Уткин В.И, Скользящие режимы и их применение в системах с перемен ной структурой, М.: Наука, 1974, с. 13.Авторское свидетельство СССР 9 796785, кл. С 05 В 11/01, 1976. (54) РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к техническим средствам систем автоматического регулирования и может быть использовано для регулирования и управления различными динамическими объектами и технологическими процесизобретения является бласти применения з Изобретение относится к техническим средствам систем автоматического регулирования и может быть использо- нано для регулирования и управления различными динамическими объектами и технологическими процессами.Целью изобретения является расшиие области применения за счет увеения диапазона входных сигналовтора и повышение динамическойти регулирования.На Фиг,1 приведена структурная схема релейно-импульсного регулятора; на Фиг.2 - Фазовые траектории системы управления с релейно-импульсным регулятором. счет увеличения диапазона входныхсигналов регулятора и повышение динамической точности. Регулятор содержит сравнивающий элемент 1, первый2 релейный элемент с зоной нечувствительности, Формирователь 3 управляющего сигнала, первое 4 апериодическое звено, второе 5(и+1)-е 5,апериодические звенья и второй6(и+1)-й 6 прелейные элементы сзоной нечувствительности. При использовании предлагаемого регуляторарасширяются Функциональные возможности регулирования за счет возможностисопряжения конкретных величин ограничений выходных напряжений апериодических звеньев и конкретных датчиковвходного сигнала, Отмечается пониже.-ние энергопотребления и уменьшениеперерегулирования. 2 ил. Релейно-импульсный регулятор содержит сравнивающий элемент 1,первый 2 релейный элемент с зоной нечувстви тельности, Формирователь 3 управляющего сигнала, первое 4 апериодическое звено, в торсе 5 4 (и+1) -е 5 иапериодические звенья и второй 6.(и+1)-й 6 релейные элементы с ной нечувствительности,На Фиг.1 и 2 введены следующие обозначения:а 0 ав - выходные сигналы соответственно первого4(п+1)-го 5 п аперидических звеньев;11 и - выходные сигналы соот640667 Т Т Ьа,1 ,141 в ветственно первого2(п+1)-го,б релейных элементов с зонойнечувствительности;зоны нечувствительностисоответственно первого2(п+1)-го бп релейного элемента с зонойнечувствительности;постоянные времени соответственно первого4(и+1)-го 5 апериодических звеньев; 5 участки прямых, ограничивающих линию переключения в правой полуплоскости фазовой плоскости; 8Х - ао = Ь, = сопят, (1)1Х -(Т Х + Х - Ь), (2) Пусть первое 4 апериодическое звено имеет уровень насыщения а При Х = ао + Ьо и при Х ) 0 (входной сигнал продолжает возрастать) первый 2 релейный элемент с зоной нечувствительности остается во включенном состоянии, а сигнал Б начинает увеличиваться и при В = Ь произойдет включение второго б, релейного элемента. Считаем, что Ь - Ь О = Д, Ь малак величина (Д О). Если входной сигнал Х продолжает возрастать, то и в новом контуре возникает скользящий режим, для которогоА, А,А А 20 точки пересечения фазовой траектории с линиями переключения в системе с релейно-импульсным егулятором; р25А ВАА А - точки пересечения фазо 2 Йвой траектории с линиями переключения в системе-прототипе.Формирователь 3 управляющего сигнала представляет собой запаздывающее звено с запаздываниемна выключенние.Релейно-импульсный регулятор ра 35 ботает следующим образом.Пусть входной сигнал Х увеличивается от нуля. При достижении сигналом Х значения Ь срабатывает первыйо2 релейный элемент с зоной нечувст вительности, выходной сигнал которого поступает на вход первого 4 апериодического звена и формирователь 3 управляющего сигнала. В замкнутом контуре Возникает. скольэящии режим. 45 Этот режим характеризуется тем,что выходной сигнал сравнивающего элемента 1 БХ - аЬ = сопят. Выходю 6,ной сигнал 0 представляет собой последовательность импульсов, частота50 следования которых Еп пропорциональна величине Т Х + Х - Ь , где Х -скорость изменения входного сигнала.Если частота следования импульсовлГ 1 такова, что ТП = 1 Я 1с то0 о ф о о д 55 формирователь 3, управляющего сигнала формирует непрерывный выходной сигнал. Таким образом в скользящем ре- жиме Я = Х - а - а = Ь; = сопз.ов(3)1 усть второе 5 апериодическое звено имеет уровень насыщения а,. Если входной сигнал продолжает возрастать, то при Хао + а, + Ьостается включенным второй 6 релей - ный элемент с зоной нечувствительности, сигнал Б увеличивается до значения Ь(Ь - Ь = Ь), после чего также возникает скользящий режим, для которогоЯ=Х - а -а-а- Ь= сопя. (4)При дальнейшем увеличении входного сигнала поочередно возникает скользящий режим при Я = Ь(Ь з - Ь = Д )и т.д.Рассмотрим процесс управления нафазовой плоскости Х, Х на примере управления консервативным объектом второго порядка. Линии переключения сиспользованием релейно-импульсногорегулятора 1. -1.-1.-1. - 1. в правой полуплоскости и Гд-Г. - 1. -14йв левой полуплоскости. Линии переключения с использованием известногорелейно-импульсного регулятора1.- 1-ф 1.д в правой полуплоскостии Г. -1. в левой полуплоскости.Линии переключения 1., 1.,можно найти иэ (2) в предположении,что 1.ц -О (условие выключения форамирователя угравляющего сигнала).Точки Х, Х и Х- точки достижениясоответственно сигналами УО 1 и+уровня насы 1 цения (Х = а, + ЬХ = а, + а + Ь, Хз = аоп,+ ащ+640667 Составитель Б,КирсаноРедактор Т.Зубкова Техред С,Мигунова орректор Л.Б Тираж 47 ГКНТ ССС дательский комбинат "Патен Производственн арина, 10 город, ул Заказ 1264 ВНИИПИ Гос ствепного комитет 113035, Москва, Подписноео изобретениям и открьггиям35, Раушская наб., д. 4/5