Устройство для программного регулирования

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 978109(61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 943665 (22) Заявлено 030578 (21) 2608851/18-24 с присоединением заявки М -Р 11 М Кд 3 С 05 0 23/19 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8) Опубликовано 30.11.82.Бюллетень Мо 44 Дата опубликования описания 30.11. 82(54) УСТРОЙСТВ РОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАН 1 Из тичес испол лировытьуПо основному авт. св. Р 943665 известно устройство, содержащее генератор импульсов, программный задатчик, переключающий элемент, к выходу которого через исполнительный блок подключен нагреватель, блок памяти, элемент задержки, элемент сравнения и датчик температуры, аналого-цифровой и цифро-аналоговый пре образователи, а программный задатчик выполнен в виде распределителя импульсов, соединенного с элементами ИЛИ, выход одного из которых подключен к входу блока памяти и входу элемента задержкИ, связанного выходами с соответствующими входами элемента сравнения, входы других элемен тов ИЛИ подключены к входам переключающего элемента, а датчик температуры через аналого-цифровой преобразователь соединен с элементом срав нения, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом исполнительного блоИЛИо О О ретение относится к автомму регулированию и можетовано для программного реия температуры. Недостатком известного устройства является его малая точность.Цель изобретения - повышение точности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство содержит триггер, дополнительный элемент задержки, элемент И, дополнительный элемент компаратор, генератор пилообразног напряжения и коммутатор, первый вход которого через последовательно соединенные элемент И и триггер подключен к выходу одного из основных элементов ИЛИ, выходы других основных элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами элемента И и коммутатора, соединенного третьим входом с выходом цифро-аналогового преобразователя и первым входом компаратора, второй вход триггера подсоединен через дополнительный элемент задержки к первому входу коммутатора, подсоединенного первым выходом через дополнительный элемент ИЛИ к одному входу переключающего элемента, а вторым выходом через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и компаратор - к второму входу дополнительного элемента ИЛИ и управляюще 978109му входу генератора пилообразногонапряжения.На фиг. 1 дана блок-схема устройства, на фиг, 2 - схема блока коррекции, на фиг, 3 - кривая управления. 5Устройство содержит генератор 1импульсов, программный задатчик 2,распределитель 3 импульсов, элементы ИЛИ 4 - 6, блок 7 коррекции, переключающий элемент 8, блок 9 памяти, элемент 10 задержки, датчик 11температуры, аналого-цифровой преобразователь 12, элемент 13 сравнения цифро-аналоговый преобразова-тель ( ЦАП) 14, исполнительный блок 1515, ключ 16, сумматор 17, источник18 напряжения, нагреватель 19, объект.20 регулирования, коыаутатор 21, эле-,мент И 22 и дополнительный элементИЛИ 23, генератор 24 пилообразного 20напряжения, компаратор 25, триггер26, блок 27 задержки.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии на выходе 25элемента 8 - "0", ключ 16 разомкнут,т.е. нагреватель 19 отключен, элемент 13 заперт, выходное напряжениеЦАП.14 равно нулю. Первый же импульсгенератора 1 устанавливает распределитель 3 в такое состояние, прикотором на выходе блока ИЛИ 4 появляется сигнал, который через коммутатор 21, элемент ИЛИ 23 устанавливает переключающий элемент 8 в "1".Тем самым открывается ключ 16 и напряжение источника 18 подается на.нагреватель 19. Выходная величинавозрастает по времени. В момент времени с , предшествующий первому узлуаппроксимации (момент времени )появляется импульс на выходе элемента ИЛИ 6. Этим импульсом из блока 9извлекается код М, прямо пропорциональный значению параметра в точке 1(фиг. 3). Через время, определяемое элементом 10 и.необходимое длявыборки кода из блока 9, разрешается сравнение кода й и кода Мсоответствующего действительному значению параметра в момент времени й . 50Причем-элемент 13 определяет не только величину разности й- Н , но и еезнак,1В момент времени й возможны триарианта продолжения программы.55, 1. й- М, = 0 (точка 1), В этомслучае выходное напряжение ЦАП 14равно нулю и на нагреватель подаетсяпрежнее напряжение источника 18, т,е.программа идет по участку 1-2. 602. й, - й0 (точка 1 ), В этомслучае напряжение на выходе ЦАП 14 отрицательно по знаку, а по величинепропорционально разности кодов, азначит и разности значений параметра в,точках 1 и 11 . Результирующее напряжение на выходе сумматора 17 уменьшается и программа идет по участку 1 - 2. Поскольку напряжение, подаваемое на нагреватель 19, пропорционально разности температур в точках 1 и 1, а интервал- с фиксирования, то в моментрегулируемый параметр приходит в узел 2 апроксимации.3. й - М 1 д 70 (точка 1). В этом случае напряжение на выходе ЦАП 14 положительно по знаку, а по -величине пропорционально разности значений температур в точках 1 и 1 ф . По причинам, изложенным выше, в момент с регулируемый параметр оказывается в точке 2.В этот же момент времени (с ) появляется импульс на выходе элейента ИЛИ 5, который устанавливает триггер 26 в "1", а переключающий элемент 8 в "0", прекращая тем самым подачу напряжения на нагреватель 19. В момент времени й, , предшествующий второму узлу апроксимации (момент времени й,) появляется импульс на выходе элемента ИЛИ 6, который из блока 8 памяти извлекает код йэ, пропорциональный значению регулируемого параметра в точке 3. Одновременно через элемент И 22 этот импульс поступает на коммутатор 21, Через время, определяемое элементом 10 задержки, необходимое для выборки кодг, из блока 9, разрешается сравнение кода М з и кода МА, соответствующего значению параметра в момент времени С, В этом случае возможны также три варианта дальнейшего хода программы.1. й - й = 0 (точка 3), В этом случае выходное напряжение ЦАП 14 равно нулю, коммутатор 21 замыкает цепь "элемент ИЛИ 4"- "элемент ИЛИ 23"-переключающий элемент 8Программа идет по участку 3-4.2, М- М О (точка 3), В этом случае напряжение на выходе ЦАП 14 отрицательно по знаку, а по величине пропорционально разности значений параметра в точках 3 и 31, Коммутатор 21 замыкает цепь "элемент ИЛИ 6 - элемент И 22"-генератор 24". Импульсом с ИЛИ 6 запускается генератор 24. Через время задержки, прямо пропорциональное величине разности значений параметра в точках 3 и 3 и равное разности - , на выходе компаратора 25 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 23 устанавливает переключающий элемент 8 в "1", т.е. нагреватель включается на номинальную мощность не в точке 4, а в точке 5. Сигналом компаратора 25 прекращается Формирование пилообразного напряжения генератора 24.3. Н - й ъ 0 (точка 3"). В этомслучае напряжение на выходе ЦАП 14положительно по знаку, а по величинепропорционально разности значенийтемператур в точках 3 и 3. Коммутатор замыкает цепь "элемент ИЛИ бэлемент И 22-элемент ИЛИ 23". Импульсом с ИЛИ б элемент 8 устанавливается в "1". По причинам изложеннымвыше (точка 1 ф) в момент временирегулируеьый параметр оказываетсяв точке 4.В этот же момент времени (с 4) появляется импульс на выходе схемы ИЛИ4, который устанавливает элемент 8в "1", т.е. программа идет вновь полинии нагревания.Для точной коррекции программынеобходимо выдерживать интервалывремени й - й, для всех узлов аппроксимации, типа узла 2 и 4- с длявсех узлов аппроксимации типа узла 4одинаковыми. Это условие обеспечивается соответствующим подключениемвыходов распределителя 3 к элементам ИЛИ 4 - б,Временные интервалы (й.2" 1 ),(й 4- с ), определяются инерционностьюобъекта к максимальным значениям энергии, которая может быть подана нанагреватель, а также требуемой точностью .аппроксимации.Изобретение за счет введения блока.коррекции с его связями позволяетзначительно повысить точность выполнения программ.й формула изобретенияУстройство для программного регулирования по авт, св. Р 943665,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства, оно содержит триггер,дополнительный элемент задержки, элемент Ии дополнительный элемеит ИЛИ, компаратор, генератор пилообразногонапряжения и коммутатор, первый входкоторого через последовательно соединенные. элемент И и триггер подключен к выходу одного из основных элементов ИЛИ, выходы других основных 15 элементов ЙЛИ соединены соответственно со вторыми входами элемента И икоммутатора, соединенного третьим входом с выходом цифро-аналоговогопреобразователя и первым входом ком паратора, второй вход триггера подсоединен через дополнительный элементзадержки к первому входу коммутатора, подсоединенного первым выходомчерез дополнительный элемент ИЛИ к 25 одному входу переключающего элемента,а вторым выходом через последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения и компаратор - ковторому входу дополйительного элеЗо мента ИЛИ и управляющему входу генератора пилообразного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 943665, кл. 6 05 0 23/19, 1978978109 Составитель И.Алексеевтор Ю.Середа Техред А.Бабинец Корректор В.Прохненко ираж 914 Подписное сударственного комитета СССР м иэобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д, 4/ аказ 9217/63 Т ВНИИПИ Го по дела 113035, М