300874

О 087 Е Союз СоветскиСопиалистическ Республик ЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ С Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 23 Х 1,1969 ( 133891318-24)с присоединением заявки-МПК 6 05 Ь 11/О митет по дел Приор,итет -крытий зобретеиии и при Совете М СССРАвторыизобретени Н. М. Третьяков, Л, А, Орлов и А. Е. БернштейнВоркутинский филиал Ленинградского горного инсти аявител БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР ИНЕРЦИОННЫХ ОБЪЕ ормировасумматор ИЛИ 8, звено 10 мент 4 имена фиг. 2,а; нт б - ха- . 2,б; а элеИзобретение относится к автоматическим егуляторам и может быть использовано для правления инерционными объектами, напритер, тепловыми. При управлении инепционными объектами широко применяются двух- и трехпозиционные релейные регуляторы.Такие регуляторы в общем случае не яв. ляются оптимальными по быстродействию. Однако применение,релейных элементов, производящих переключение полярности управляющего воздействия в определенные моменты временипозволяет, учитывая реальные ограничения на начальные условия системы регулирования, полу.гить тсвазиоптимальный регулятор без сложных вычислительных устройств.Известный регулятор содержит формирователь ошибки, трехпозиционный и двухпозиционный релейные элементы, дифференциагор, запирающий вентиль, импульсное звено и выходную схему,Предложенный регулятор отличается тем, что в нем установлены соединенные с двумя входами импульсного звена два пороговых элемента, вход одного из которых связан с выходом формирователя ошибками, а вход второго через схему ИЛИ подключен к выходу запирающего вентиля и к выходу грехпозиционного релейного элемента, Кроме того, регулятор отличается тем, что импульсное звено содержит схемы задержки, схемы сИ, ИЛИи НЕ, причем выход схемы И, служащий,и выходом звена, соединен со схемой задержки, выход которой через схему НЕ связан совходом второй схемы задержкиподключенной, в свою очередь, к одному из входов схемыИЛИ, выход которой соединен с одним из10 входов схемы И, при этом вторые входыэгон схемы и схемы ИЛИ служат входамизвена.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема регулятора; на фиг. 2 - характеристи 15 ка входящих в его состав пороговых элементов; на фиг. 3 - кривая изменения регулируемой величины при включенипт исполнительногомеханизма; на фиг. 4 - схема импульсногозвена; на фиг, 5 - временная диаграмма его20 работыВ состав регулятора входят: фтель ошибки 1, дифференциатор 2,3, пороговые элементы 4 - 7, схемазапирающий вентиль 9, импульсное,25 выходная схема 11 и исполнительный механизм 12.Трехпозиционный релейный элеет характеристику, показаннуюдвухпозициотсный релейный элемеЗо,рактеристику, показанную на фигЬХ+ аХ "ЬХ 35 50 55 бО 65 менты б и 7 - характеристики, показанные на фиг, 2,в и 2,г соответсгвенно.В данном регуляторе сочетаются два,канала, В одном включен трехпозиционный релейный элемент, реагирующий на отклонение регулируемой величины с предварением, а в другом - двухпозиционный релейный элемент, реагирующий на знак производной отклонения,Воздействие по первому каналу осуществляется при условии1 ХХ,где Х - рассогласование (отклонение регулируемой величины);Хо - величина, заданная заранее и определяющая собой точность регулирования. При )ЬХ)( ЬХ,осуществляется воздействие по вт.орому каналу.При этом, если (Х - , аХ ) ) ) ЛХ ), то воздействие направлено на уменьшение рассогласования независимо от знака производной, а при воздействие налравлено на уменьшение абсолютной величины, производной независимо отзнака рассогласования,При этом Х - производная от рассогласования;а - установленный заранее коэффициент, величина которого зависит от,инерционности объекта.Текущее значение регулируемого параметра Х подается с выхода объекта регулирования 18 на вход формирователя ошибии 1, гдесравнивается с заданным значением Хо.Текущее значение ошибки поступает надифференциатор 2. Значение производной,взятое с коэффициенгом а, подается на входпорогового элемента 5 и на сумматор 3, накоторый также поступает величина ошибии.Если эта сумма( Х+аХ больше величиныАХО (, то на выходе порогового элемента 4появляется сигнал соответствующей полярности (см. фиг, 2,а), который посгупает на запирающий вход вентиля 9, запрещая прохождение сигнала с выхода порогового элемента 5,и одновременно поступает на вход собирательной схемы 8; Если величина выходного сигнала сумматора 3 (1 Х+аХ меньше, чем Хото отсутствует сигнал на выходе поро 1 говогоэлемента 4, В этом случае сигнал свыхода порогового элемента 5 проходит черезвентиль 9 на другой вход собирательнойсхемы 8. На выходе этой схемы появляется сигнал соответствующей полярности, когда на его вход поступит хотя бы один сигнал (с элемента 4 или вентиля 9) .Выходной сигнал поступает на вход схемы 5 10 15 20 25 Зо 40 45 11, на другой вход которого подается сигнал с импульсного зввна 10,На вход импульсного звена 10 поступает через пороговый элемент 7 выходной сигнал собирательной схемы 8 и порогового элемента б.Пороговый элемент 7 обеспечивает подачу сигнала определенной сполянност на вход импульсного звена 10 при любой полярности выходного сигнала собирательной схемы 8.Если величина рассогласования меньше, чем (Хо ,то сигнал на выходе элемента б ,отсутствует и на вход импульсного звена посту 1 пает только сигнал с выхода собирательной схемы 8. В этом случае, вырабатывается сигнал импульсный по форме.Если рассогласование больше, чем / Хо , на второй вход импулвсного звена поступает сигнал с выхода порогового элемента 6. В этом случае импульсное звено 10 вырабатывает сигнал непрерывный по форме.Выходной сигнал импульсного звена 10 поступает на вход выходной схемы 11, на другой вход которой приходит сигнал с выхода схемы 8, Этот сигнал определяет полярность управляющего сигналавырабатываемого выходной схемой 11; форма управляющего сигнала опрвделяегся сигналом импульсного звена 10.Управляющий сигнал при помощи исполнительного механицизма 12 воздействует на объект регулирования И.Таким образом, в зоне действия двухпозиционного регулирования возможно как импульсное, так и непрерывное регулирование. Вследствие этого данный регулятор обеопечидает подачу непрерывного управляющего воздействия при:приближении,регулируемой вели ины к заданному значению раньше, чем в известном регуляторе и, следовательно, раньше начинается интенсивное торможение системы (см. фиг. 3).Игпульсное звено 10 .обеопечивает подачу управляющего воздействия различной формы в зависимости от сигналов на его,входе. В состав звена входят (см. фиг. 4) логические схемы ИЛИ 14, И 15, НЕ 16 схемызадержки 17 и 18.Это звено работает следующим(см. фиг. 4 и 5),При отсутствии входных сигналов нет сигнала на выходе элементов 15 и 17 соответственно, Поэтому есть сигнал на выходе элемента 16. Этот сигнал через промежуток, времени,определяемый выдержкой элемента 18, проходит через элемент 14 и поступает на одиниз входов элемента 15,Если, появляется сигнал на втором входе Хиьппульсного звена, то элемент 15 вырабатывает сигнал, который проходит через элемент 17и через время, определяемое его уставкой, посгу 1 пает на элемент 16. Тогда исчезают сигналы на выходе элементов 16, 18 и 14, и следовательно, на выходах элементов 15 и 17,Вновь появляегся сигнал на выходе элемента 16, который с выдержкой времени по300874 15 дьиодноаиал злеиентаиа нечубстбиельности фиг. 2 ступает на вход элемента 15. Затем цикл работы ловторяется.Таким образом, на выходе элемента 15, т. е, на выходе звена появляются импульсы, Продолжительность импульсов и пауз определяется установками схем задержки 17 и 18. Если поступает сигнал на второй вход импульоного эвена, то он проходит через элемент 14 и постоянно присутствует на входе элемента 15. В этом случае при поступлении сигнала на первый вход, на выходе импульсного звена появляется сигнал, постоянный по форме. Предмет изобретения 1. Беокантактный регулятор инерционных объектов, содержащий формирователь ошибки, тремпозиционный и двухпозиционный релейные элементы, дифференциатор, запираю щий,вентиль, импульсное звено и выходную схему, отличающийся тем, что, с целью обеспечения квазидптимального по быстродействию регулирования, в нем установлены два пороговых элемента, соединенных с двумя входами импульсного звена, при этом вход одного из пороговых элементов связан с,выходом формирователя ошибки, а вход второго через схему ИЛИ подключен к выходу запирающего вентиля,и к выходу треяпозицпонного релейног.о элемента.2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что импульсное звено содержит схемы задержки, схемы И, ИЛИ и НЕ, причем выход схемы И, служащий и выходом звена, соединен со схемой задержки, выход которой через схему НЕ связан со входом второй схемы задержки, подключенной, в свою очередь, к одному из входов схемы ИЛИ, выход которой соединен с одним из входов схемы И, а вторые входы этой схемы и схемы ИЛИ служат входами звена.ЗОО 874 Хь+1 о Хо ЮыАо гФ Ь ось хооь с злементоо 1 б 1 В Составитель 3. В. МарковаРедактор Л, А. Утехина Техред Т, Б. Курилко Корректор Г. С. Мухи ип, Харьк. фил. пред, Патен аказ 162/656 Изд,506 Ь Тираж 473ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при СоветеМосква, Ж, Раушская наб д. 4(5 Подписноенистров СССР