Релейное управляющее устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реснублии(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯ УСТРОЙСТВО настсте. Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию систем с переменными параметрами и может быть использовано в релейных системах управления медленно протекающими процессами и инерционными объектами в условиях воздействия на них изменяющихся возмущений.Известны управляющие устройства, содержащие трехпозиционные реле и использующиеся в случае изменения параметров объекта регулирования 11 .Однако такие устройства не обеспечивают высокой точности работы систем автоматического регулирования.15Наиболее близким по технически сущности к предлагаемому является релейное управляющее устройство, содержащее реле с зоной нечувствительности, фильтр и последовательно соединен ные инвертор, коммутатор, интегратор, второе реле с зоной нечувствительности и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, второй вход - с выходом Фильтра, первый вход первого реле с зоной нечувствительности соединен с выходом интегратора, а вход Фильтра - со вторыми входами первого и второго реле с зоной нечувствительности. Дан ное устройство позволяет автоматически регулировать величину эоны нечувствительности так, чтобы система находилась на границе перехода от однополярного режима работы релейного элемента к двухполярному, не допуская при этом двухполярного режима в основном контуре управления, Этот режим работы позволяет существенно повысить точность релейной системы автоматического регулирования Г 2,Однако в известном устройстве не используетая информация о входном сигнале, в результате чего может возникнуть запаздывание при регулировании зоны нечувствительности, что ухудшает точность.Цель изобретения - улучшение ди мических характеристик релейного у ройства для увеличения точности си мы автоматического регулирования.Указанная цель достигается тем, что релейное управляющее устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, блок определения амплитуды сигнала и второй сумматор, выход которого соединен со входом ин.вертора, вторым входом коммутатора и 1 третьим входом логического блока, вто ;рой вход - с выходом интегратора, третий вход - с выходом фильтра и первымвходом первого сумматора, второй входкоторого соединен со входом Фильтра.На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства, нафиг. 2 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит первое реле 1с зоной нечувствительности, фильтр 2,интегратор 3, первый сумматор 4, блок5 определения амплитуды сигнала, второй сумматор б, второе реле 7 с зонойнечувствительности, инвертор 8, коммутатор 9, логический блок 10.Релейное управляющее устройствоработает следующим образом.Входной сигнал, состоящий из медленно меняющейся и быстро меняющейсясостанляющих, одновременно подаетсяна реле 1 и 7, Фильтр 2 и первыйсумматор 4. Сигнал с выхода реле 1идет в основной контур управления,все остальные элементы и связи устройства служат для обеспечения автоматической настройки требуемой зонынечувствительности. Изменение эоны нечувстнительности. реле 1 и 7 осуществляется сигналом с выхода интегратора 3, на вход которого подается со второго сумматора б разность амплитуды, быстро меняющейся, и величины медленно меняющихся составляющих, а также инвертированное текущее значение эоны нечувствительности. Определение быстро меняющейся составляющей осуществляется в первом сумматоре 4, который вычитает из входного сигнала значение медленно меняющейся составляющей, поступающей с фильтра 2. Определение максимального и минимального значения быстро меняющейся составляющей, а следовательно, и вычисление амплитуды данного сигнала производится в блоке 5 определения амплитуды сигнала. Если на выходе реле 1 существуетдвухполярный сигнал, то отклонениезоны нечувствительности ЬЬ = а - хо в Ьположительно, и происходит увеличение зоны нечувствительности реле 1до величины а - хо.Зона нечувствительности второгореле 7 меньше зоны нечувствительности первого реле 1 на величину а Ьо,зависщцую от характера изменения параметров объекта регулирования и внешнего возмущения.Дальнейшая задача заключается втом, чтобы обеспечить надежный переход от Двухполярного режима работыреле к однополярному и чтобы величина зоны нечувствительности соответствовала границе перехода от однополярного режима работы реле 1 кдвухполярному, не допуская при этом двухполярного режима н основном контуре управления. 15 20 25 30 35 40 а 5 50 55 ЬО б 5 Для решения даыной задачи н логическом блоке 10 осуществляется следующая операция.При выполнении условий хас 0 и ЬЬ(0 логический блок воздействует на коммутатор 9, в результате чего происходит инвертирование сигнала с выхода второго сумматора б. Здесь с величина импульсов на выходе второго еле 7.Учитывая это, работа релейного управляющего устройства происходит следующим образом. Когда в результате увеличения зоны нечувствительности первого реле 1ее значение становится больше, чема - ха, знак отклонения зоны нечувствительности йь изменяется на отрицательный, В этом случае сигнал навыходе первого реле 1 становится однополярным, но на выходе реле 7 можетостаться двухполярным (Фиг, 2 а и Б ),а следовательно, при отрицательномимпульсе на выходе второго реле 7 выполняется условие, приведенное выше.За счет воздействия логического блока10 коммутатор 9 меняет знак сигналас выхода второго сумматора б, и увеличение эоны нечувствительности реле1 и 7 продолжается до тех пор, покасигнал на выходе второго реле 7 нестановится однополярным. Тогда прекращается воздействие логического блока 10 на коммутатор 9, и сигнал с выхода второго сумматора б поступаетна вход интегратора 3 без инвертирования. В этом случае происходит уменьшение зоны нечувствительности, таккак лЬ(0.Без учета операций, выполняемыхлогическим блоком 10, при уменьшениизоны нечувствительности первого реле1 засчет запаздывания, обусловленного временем вычисления управляющегоалгоритма, может сложиться положение,когда при отрицательном значении отклонения зоны нечувствительности Ь Ь(что соответствует однополярному режиму работы первого реле 1) на выходе первого реле 1 поянится двухполярный сигнал, что является недопустимым.Ликвидация данного явления обеспечивается использованием предлагаемого устройства. В этом случае приуменьшении зоны нечувствительностиднухполярный сигнал возникает раньшена выходе второго реле 7 по сравнениюс реле 1, и вновь выполняется услоние, при котором логический блок 10,воздействуя на коммутатор 9, обеспечивает инвертирование сигнала с выхода второго сумматора б и тем самым обуславливает унеличение зонынечувствительности обоих реле 1 и 7,Регулирование зоны нечувствительностипервого реле 1 осуществляется в соответствии с управляющим алгоритмомЬ = 1(а - х, - Ь) дс,Таким образом, использование для регулирования зоны нечувствительности информации как о входном, так и о выходном сигналах, позволяет уменьшить влияние запаздывания, обусловленного временем вычисления управляющего алгоритма. При этом величина до-. пустимого отклонения зоны нечувствительности от значения, соответствующего переходу от однополярного режима к двухполярному д Ьо, меньше, чем программное смещение зоны нечувствигельности лЬп. Это обусловлено тем, что величина аЬ в отличие от ЬЬп, не зависит от запаздывания, возникающего вследствие затраты определенного времени на вычисление управляю щего алгоритма.Таким образом, в предлагаемом устройстве существенно улучшены динамические характеристики, что обеспечивает увеличение точности релейной щ системы автоматического регулирования.Формула изобретенияРелейное управляющее устройство, содержащее первое реле с зоной нечувствительности, фильтр и последовательно соединенные инвертор, коммутатор, интегратор, второе реле с зоной нечувствительности и логическийблок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, второйвход - с выходом Фильтра, первый входпервого реле с зоной нечувствительности соединен с выходом интегратора,а вход фильтра соединен со вторымивходами первого и второго реле с зоной нечувствительности, о т л й ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство содержитпоследовательно соединенные первыйсумматор, блок определения амплитуды сигнала и второй сумматор, выходкоторого соединен со входом инвертора, вторым входом коммутатора и третьим входом логического блока, второйвход - с выходом интегратора, третий вход - с выходом фильтра и первым входом первого сумматора, второйвход которого соединен со входомФильтра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 391532, кл. О 05 В 11/16, 1971.2. Авторское свидетельство СССРР 622045, кл. О 05 В 11/16, 19778491 З 9 иг. Составитель Г. Нефедоваикова техредЭЧужик Корректор О. Бил актор С. з 6090/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 0 Тираж:9ВНИИПИ Государспо делам изо 113035, Москва, г(0 Подписноевенного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5