Регулятор

ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз Советских Соцмвпистическнх Республик п 993201(22)Заявлено М.09.81,(2) 3334091/18-2 ч О 05 В 1 101 с присоединением заявки Рй(088.8) Опубликовано 30.01.83, Бюллетень РВ ве Юхан кзфбретений и етхрытийДата опубликования описания .30.01.83(72) Авторы изобретения Ю,В. Захаров, А,ф. Защелкни, А,И, Яковлев Й Л.Н. Григорьев .Специальное конструкторское бюро систем промышленнойавтоматики Чебоксарского производственного объединения(Ц РЕГУЛЯТОР Изобретение относится к автоматическому регулированию технологичес" ких процессов, и в частности может быть использовано в адаптивных самонастраивающихся системах автоматичес кого регулирования.Известны регуляторы, содержащие последовательно соединенные сумматор и трехпозиционный нуль-орган, охва" ценные цепью отрицательной обратной связи, состоящей из инерционного звена, формирователя напряжения обратной связи и схемы для дистанционного дискретного и аналогового управления коэффициентом передачи. 35 В этих устройствах дистанционное упйвление коэффициентом передачи осу" ществляется ступенями путем дискретного изменения номиналов резисторов в цепи заряда инерционного звена и применением в качестве резистора в цепи заряда управляемых сопротивлений 113,Недостатком таких регуляторов яв-ляются низкая надежность, обусловлен,"ная применением фоторезисторов, инебольшой диапазон изменения коэффициента передачи из-за небольшого количества ступеней дискретного управ"ления.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является ре"гулятор, содержащий блок управления,содержащий операционный усилитель,нагрузочный элемент, первый ключ,второй ключ, последовательно соеди"ненные инерционное звено, сумматор,подключенный вторым входом к первомувходу регулятора, трехпозиционныйнуль-орган, подключенный выходом квыходу регулятора 2 3,Недостатком этого регулятора яв"ляется обратно пропорциональная зависимость между коэффициентом передачи и сигналом управления, что существенно снижает точность установки коэффициента пропорциональности при уп;993201 равляющем си гн ал е, близ ком к нулю. Кроме того, регулятор невозможно испольэовать без дополнительного линеаризующего устройства в самонастраивающихся системах регулирования, в которых, как правило, необходима прямопропорциональная зависимость коэффи"циента передачи от сигнала управле"ния,Цель изобретения - повышение точ- Оности регулятора за счет обеспечения прямопропорциональной зависимостикоэффициента передачи от сигнала управления во всем диапазоне измененияуправляющего сигнала, что позволит15использовать его в самонастраивающихся системах.Поставленная цель достигается тем, что в регулятор, содержащий операционный усилитель,нагрузочный элемент, первый ключ,второй ключ, последовательносоединенные инерционное звено, сумматор, подключенный вторым входом к пер"25вому входу регулятора, трехпозиционный нуль-орган, подключенный выходомк выходу регулятора, введены интегра"тор и источник тока, подключенные параллельно входу усилителя, выход трехпозиционного нуль-органа через пер"вый ключ соединен с входом инерцион"ного звена, второй вход регуляторачерез последовательно соединенные на"груэочный элемент и второй ключ со"единен с входом операционного усили" ЗЗтеля, выход которого подключен к управляющим входам первого и второгоключей. На фиг. 1 приведена функциональ"ная схема регулятора; на фиг, 2 циклограмма его работы,Регулятор содержит последовательно соединенные сумматор 1, первый вход которого соединен с входом 2 регулятора и трехпозиционный нуль" орган 3, выход которого подключен к выходу 4 регулятора, охваченныеотрицательной обратной связью, состо О ящей иэ инерционного звена 5 и блока 6 управления. Блок 6 управления включает в себя операционный усилитель 7, первый 8 и второй 9 ключи (например, бесконтактные ключи ), входы управления которых соединены с выходом усилителя 7, один из выходов первого ключасоединен с выходом трехпозиционного нуль-органа 3,другой с входом усилителя 7, другойчерез нагрузочный элемент 10 подключен к второму входу 11 регулятора. Параллельно входу усилителя 7 под" соединены интетратор 12 и источник 13 тока. Регулятор работает следующим об"разом.12; зочного ) в цеп гулятор ика то 3) Т " постояннИЭНОГО 3 ВЕН г.д я времени инерцион а 5(с);среднего значения а входе инерционно 5 в процентах-от ного значенияь),1 е выходного сигнала правления,соответинерционного зве- формулой величинасигнала нго звенамаксималье значениблока 6 уна входееделяется Средне на выходе ственно и на 5, опр ии формула о учитывая ажение при приним ает в. вц-Зото, что 312 имает вид о 7, 4) 5 9932Относительное время нахождения ключей в замкнутом состоянии определяется по формуле+ + .,+к р.) к зс й 61 О Т.1 " время нахождения ключей 8 и9 в замкнутом состоянии; То - время нахождения ключей 8 и 9 в разомкнутом состоянии; время задержки переключения 15 ключей 8 и 9; С - емкость интегратора Я - сопротивление нагру элементарезистораивторого входа 11 ре а; 20 Э - выходной ток источнка 13; 32 - ток, протекааций через на" грузочный элемент в цепи вто" рого входа 11 регулятора, 25 После математических преобраэова"3 01 бсумматора 1, начнет. возрастать и ком" пенсировать входной сигнал до порога отпускания трехпозиционного нуль-органа 3, после чего напряжение на выходе трехпозиционного нуль-органа 3 скачком исчезает, следовательно, ис" чезает и сигнал на выходе блока 6 управления, Сигнал на выходе инерцион" ного звена 5 начинает плавно уменьааться, а суммарный сигнал на входе трехпозиционного нуль-органа 3 " возрастать до порога срабатывания, после чего происходит его срабатывание, и цикл повторяется,Коэффициент передачи регулятора можно определить по формулеР ( о М где 0- величина управляющего сигнала на втором входе 11 регулятора;К - коэффициент управления.Таким образом, блок управления при наличии сигнала управления на втором . входе 11 регулятора работает в авто" колебательном режиме, относительное. время нахождения ключей 8 и 9 в замкнутом состоянии обратно"пролорциональ но сигналу управления на втором вхо" де 11 регулятора.При подаче на первый вход 2 регуля" тора сигнала, превыаающего порог сра" батывания трехпозиционного нуль"ор" гана 3, происходит срабатывание трех- позиционного нуль"органа 3. На его выходе, являющемся выходом М регуля" тора, появляется напряжение, которое через ключ 8, эпизодически замыкающегося с скважностью з , блока 6 управ 55 ления поступает на вход инерционного звена 5, Сигнал отрицательной обрат" ной связи на выходе инерционного зве" на 5, а следовательно, и на входегде )но выходно зици онн коэффиц замкнутавляя вн дпр яж ениго нуль-ориент нахождем состоянииормулу3 )ем е трехпогана 3; ия включа 8,ыражения 3о ере дачи р е гуля; Т Исполляторе ира позволональыуюфициента коэффициент итора;постоянная времени инерционного звена 5;коэффициент управления, зави"сящий от величины сопротивления резистора, включенногов цепь второго входа 11 ре"гулятора, и,от величины тока источника 13 тока;выходное напряжение трехпо"зиционного нуль-органа 3;управляющий сигнал на втором входе 11 регулятора.зование в предлагаемом регуточника тока и кондвнсато"яет получить прямопропорци"зависимость изменения коэф .передачи регулятора и непо"средственно использовать регулятор в самонастраивающихся системах, что в свою очередь упрощает системы регулирования, повыщает надежность и уменьшает стоимость систем регулирования за счет исключения блоков линеаризации.Формула изобретения 1 ОРегулятор, содержащий операционный усилитель, нагрузочный элемент, второй ключ, последовательно соединенные инерционное звено, сумматор, 1 подключенный вторым входом к первому входу регулятора, трехпозиционный нуль"орган, подключенный выходом к выходу регулятора, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что, с целью повыше о ния точности, в него введены интегратор и источник тока, подключенные параллельно входу усилителя, выход трехпозиционного нуль-органа через первый ключ соединен с входом инерционного звена, второй вход регулятора через последовательно соединенные нагрузочный элемент и второй ключ соединен с входом операционного уси" лителя, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго ключей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Блоки регулирования импульсные РБИ-Ш, РБИ"П, Техническое описание и инструкция по эксплуатации, Модификация РБИ, Ивано-Франковский приборостроительный завод.2, Авторское свидетельство СР У 842702, кл, С 05 В 11/01, 1980 (прототип).8 ж1 юакто Е, ЛВИ Е. РошкоКоррек Подпис И 0Филиал1 иСоставитель В Кузинникова Техоеб И. ГайдуТираж 872ПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открцтийИосква МРаущская наб, д. М/Л еве 4 аш вЛфъ юПП "Патент , г. Ужгород, ул, Проектн