Импульсный регулятор с широтной модуляцией
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1023279
Автор: Сенкевич
Текст
. СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е ЕЛЬСТВ довательсщесушил тво СССР8, 1980.9,1961 (про(54)(57) ИМПУЛЬСНШИРОТНОЙ МОДУЛЯрелейный измерительэадатчик параметра, иханизм, первый и втония подключенный к втпитания генератор регсов, к выходу которополнительное репе, ковключены посл едовавыводом первого иси переключающим конт ЫЙ РЕГУЛЯТОР С ЦИЕЙ, содержащий ный преобразователь, сполнитвльный мерой источники питаорому источникуулирующих импульс го подключено ионуакты которого тельно с первым точникаактом ре питания лейного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ИСАНИЕ ИЗО Н АВТОРСКОМУ СВИД.(56) 1. Авторское свидетельс767702, кл. С 05 В 11/22. Патент США300419кл,;О 05 В 11/28, опублик.тотип). 1023 9 А мерительного преобразователя, первый и второй замыкающие контакты которого через прямую и реверсивную обмотки иополнительного механизма подключены к второму выводу первого источника питания, о т. л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышении точности регулятора, он содержит подключенные к одному иэ выводов второго источника питания и соединенные последовательно светоизлучатвль оптрона и реэистивный делитель из трех переменных и одного постоянного резистора, причем вывод светоизлучателя оптрона соединен с кинематически связан. ными с эадатчнком параметра подвижными контактами двух переменных резисторов, И неподвижными контактами соединенных с неподвижными контактами третьего переменного резистора, кинематически связан. ный с исполнительным механизмом подвиж ный контакт которого через постоянный резистор связан с другим выводом второго истрчника питания, а сввтоприемник оптрона является резистором времязадаю.- щей цепи генератора регулирующих иь 1 йупьсов, 1023279Изобретение относится к эпектронным регуляторам с широтной модуляцией регупирующих имцупьсов и может быть испопь эовано дпя автоматической стабилизации и программного регупирования технопоги веских параметров в промышленности.Известен апектронный импульсный автоматический регулятор с переменной частотой спедования и/ипи дпитепьностью импупьсов. Он имеет изменяемые пара 0 метры - резистивное ипи емкостное сопротивпение во времязадающих цепях ге нератора регупирующих импульсов. Эти параметры изменяются в зависимости от величииы рассогасования заданного и текущего значений регупируемой вени- чины. Генератор через реле включает обмотки интегрирующего исполнительного механизма, приводящего в действие регупирующий орган, установленный на объ екте регупирования и оказывающий на него управляющее воздействие. Таким образом осуществляется изменение дпитепьности регулирующих возайствий, вырабатываемых регупятором, т.е. широтная мо дуляция регупирующих импульсов по ошибке регупирования 1.Однако этот регулятор имеет большую динамическую погрешность регулирования, определяемую при оптимапьных парамет рах настройки регупятора динамическими свойствами последоватепьно соединенных инерционных звеньев - объекта регулирования аналогового измеритепьного преобразователя регулируемой вепичины.Наибопее близким к предлагаемому по технической сущности явпяется мульти- вибратор, управпяемый сервоцриводом, В етом мультивибраторе дпитепьность работы одного реле в цепи нагрузки первой 40 лампы зависит ,от сопротивления переменного резистора задающей КС-цепочки в сеточной цепи этой лампы, Движок этого переменного резистора связан с иэмеритепьным преобразоватепем регу пируемой вепичины и перемещается на величину, пропорционапьную величине рассогласования. При изменении сигнапа рассогласования изменяется величина сопротивления задающей сеточной РС- цепочки первой лампы и изменяе-.;.л дпительность включения репе в ее;щеци и, спедоватепьно, дпительноеть перемещения серводвигатепя в одну сторону. Это перемещение компенсирует :откпонение регулируемой вепичины от заданного значения. Дпитецьность работы другого репе в нагрузке второй лампы мультивибратора зависит от сопротивпенйя переменного резистора в ее сеточной ЙОцепочке. Движок етого переменногорезистора связан с выходным валом сер.вопривода, а контакты репе в нагрузкевторой пампы включают сервопривод дпяперемещения его в исходное попожение 2.В етом мультивибраторе для попучения автоколебательного режима регупирования испспьзуется анапоговый сигнапрассогпасования регулируемой вепичины,изменяющий длитепьность регупирующихимпупьсов. При напичии емкостного транспортного запаздывания в объекте регулирования и измеритепьном преобразоватепе регулируемой величины такоеизменение дпительности импупьсов не обеспечивает высокой точности регулирования.Вместе с тем, при изменении заданногозначения регулируемой вепичины в этоммупьгивибраторе увеличивается амплитудаколебаний регулируемой величины иэ-эатого, что при этом исполнительный механизм должен занимать при нупевом рассогласовании новое положение равновесия.В этом спучае сопротивление переменного резистора в сеточной цепи второй лампы будет другим, а спедовательно, изменится и дпительность регулирующихимпульсов, возвращающих испопни тельныймеханизм в положение равновесия. Приэтом длительность импульсов не обеопечивает его точной установки в этом пэложении.Как правило, сопротивление резисторовобратной связи испопнитепьных электрических механизмов выполняется ниэкоомным (100-200 Ом) в виде провопочныхреохордов, для поаучения импульсов дпительностью 1-10 с, необходимых для реапьных промышленных объектов регулирования, в задающих цепях известногомультивибратора приходится испопьзоватьконденсаторы емкостью в тысячи микрофарад, которые имеют большие габариты,большие токи утечки и значительнМе величины коаффициента емкоСти, что приводит к бопьшой нестабипьности периодарегупирующих импульсов,Бель изобретения - повышение точности регулятора,Поставленная цепь достигается тем,что импупьсиый регулятор с щиротной модуляцией, содержащий репейный измеритепьный преобразоватепь, задатчик параметра, испопнительный механизм, первыйи второй источники питания; подключенный к второму источнику питания генератор регупирующих импульсов, к выходукоторого подкнючено испопнитеньное репе,. контакты которого вкпючены поспедовательно с первым выводом первого ио точника питания и перекпючающим контактом ренейного измерительного преобразо ватепя, первый и второй замыкающие кон такты которого через прямую и реверсив . ную обмотки испопнитепьного механизма подключены к второму выводу первого источника питання, содержит подключен О ные к одному из выводов второго источника питания и соединенные поспецовательно светоизнучатепь оптрона и реэис- тивный депитень из трех переменных и одного постоянного резистора, причемвы-. 5 вод светоиэлучатепя оптрона соединен с . кинематически связанными с задатчиком параметра подвижными контактами двух переменных,разисторов, непоцвижными .контактами соединенных с неподвижными 20 контактами третьего переменного резиотора, кинематически связанныйс испопнитепьным механизмом поавижный контакт которого через постоянный резиотор связай с другим выводом второго 25 источника питания, а светоприемник опт- рона является резистором времязадающей цепи генератора регупирующих импуньсов,На фиг. 1 изображена принципиань иая схема импульсного регунятора и его соединение с исполнитепьным механизмом; на фиг,. 2 - графики изменения тока через светоиэпучатепь оптрона (например светодиоа) в зависимости от попожений испопнительного механизма и задатчика параметра; на фиг 3 - анаграммы выходных импуньсов. регупятора в разпичныхпопожениях испопнитепьного механизма и задатчика параметра.Импунвсный регулятор содержит тран 40 зисторы 1 и 2, исполнительное репе 3, контакты 4 которого через перекнючающий контакт 5 репейного измеритепьного преобразоватепя 6, контролирующего ре- . гупируемую величину в объекте регулирования. 7, соединяет испопнитепьный ме 45 ханиэм 8 и первый 9 источник питания.Резистор 10 соединен со сцвоенным переменным резистором 11, кииематически связанным с задатчиком 12 параметра.Подвижный вывод резистора 10 соединенс отрицатеньным выводом второго 13 источника питания через резистор 14, который ограничивает ток светоизпучатепя, например светодиода оптрона 15,.когда сопротивления резистора 10 и сдвоенного резистора 1 1 равны нупюАнод светодиода оптрона 1 5 соединен с подвижными выводами сдвоенного иере-. менного резистора 11, а катод - с попожитепьным полюсом второго 13 источника питания, База транзистора 1 соеаинена с источником питания 13 через времязацающую цепочку, образованнуюсветоприемником ( например фотореэио;тором ипи фотоциодом, вкпюченным. в обратном направпении) оптрона.1 5 и конденсатора 16. Времяэадающая цепочкатранзистора 2 образована сопротивнениемпеременного резистора 17 и конденсатором 18. В копнекторной цепи транзистора2 вкпючен. резистор 19,Измерительный преобразоватепь 6 контропирует в объекте 7 значения регулируемой вепичины, В зависимости от рассогласования своим контактом 5 он подкпючает к источнику питания 9 прямую,20 ипи реверсивную 21 обмотку испопнитеньного механизма 8. При этом испопнитепьный механизм 8 перемещает регупирующий орган в прямом или обратномнаправлении, компенсируя откпонение регупируемой величины изменением притока(оттока) вещества в объект 7. Испопнительный механизм 8 во.время работыпериодически откпючается от сети контактами 4, обеспечивающими импупьсноеперемещение регупируюшего органа,Транзисторы 1 и 2, резисторы 17 .и 19,конденсаторы 16 и 18, репе 3 и свето- приемник оптрона 15 образуют генератор22 регупирующих импульсов.Регулятор работает следующим образом,В установившемся состоянии, когдатекущее значение регупируемой вепичиныравно зацанному, испопнитеньный механизм 8 находится в попожении П 1 и контакты 5 регупятора разомкнуты, Приатом регупирующий орган открыт (закрыт)в такой степени, что это обеспечиваетбапанс вещества. ипи энергии .в объекте,М .При возмущении в объекте значение регупируемой величины откпоняется от заданного, контакт 5 замыкается в однуини другую сторону и вкпючается однаини другая обмотка истюпнитеньного механизма 8.. При движении выходного вала (штока) йспопнительного механизма 8 от положения равновесия П соцротивнение междувыводами связанного с ним резистора 10 изменяется пропорционапьно величине этого перемещения. Поэтому при первмещении испопнитеньного механизма 8 изменяется ток 3 оптрона и период регупируюших импульсов Т. Характер иэ,менения тбка .) оптрона в зависимостиот положения нспопнитепьного механизмамеханизма 8, в котором будет максимальная пауза в регулирующем воздействии, соответствующая необходимой дляустановившегося режима степени открытия (закрытия) регулирующего органа.Частота включений исполнительногомеханизма в процессе регулированияусловно показана на фиг. 3 для четырехзначений задания регулируемой величины,1 О соответствующих, как и на фиг. 2,30,50,75, и 100% диапазона регулирования,Иэ графиков 27-30 (фиг.3) видно, чтопри удалении исполнительного механизмаот положения, соответствующего уста 15 новившемуся режиму для каждого заданного значения регулируемой величины,длительность пауз в каждом периодеуменьшается, уменьшается период регулирующих импульсов и, следовательно,20 увеличивается энергия регулирующеговоздействия в каждом импульсе. Причемэто увеличение энергии в импульсе независит от установки задания и пропорционально отклонению исполнительного25 механизма от положения равновесия вобъекте. Тем самым в импульсном регуляторе достигается квазипропорциональное регулирование, поэтому такой регулятор может быть использован для регулирования в астатических обьектах,Для передачи регулирующих импульсовот измерительного преобразователя 6. через контакты 4 к объекту регулирования7 беэ потери информации, вызываемой 35периодическими отключениями исполнительного механизма 8, необходимо, чтобы всоответствии с теоремой Котельниковапериод.Т был меньше Ъ/Щ где (6- частота, при которой спектр выходного сигнала измерительного преобразователястремится к О. Регуляторы преднаэна";чены для замены дефицитных и дорогостоящих регуляторов серии Р 25 МУГА. Ф 1023270 показан на фиг. 2. На оси абсцисс отло жены значения положений исполнительного механизма от начального 0% до конечного 100%. Значения П 1,П,П,Пг соотг ветствуют положению исполнительного механизма в установившемся режиме при пропорциональном регулировании для че тырех различных значений задания регулируемой величины. Псоответствует положению исполнительного механизма и регулирующего органа в установившемся режиме при заданном значении регули- руемой величины, составляющей около 30% диапазона ее изменения, П - положению исполнительного механизма в установившемся режиме для задания 50% диацаэона значений регулируемой величины П - положению исполнительного механизма в установившемся режиме при задании 75% диапазона, а П, - 100% диапазона значений регулируемой величины.Как видно иэ графиков 23-26 (фиг.2), изменение тока Э оцтрона в зависимости . от изменения положения исполнительного механизма происходит по параболе. При этом минимальное значение тока 3 оптрона для всех значений заданий регулируемой. величины одинаковое. Это означает, что максимальная длительность паузы, соответствующая установившемуся режиму, одинакова для любого заданного значения регулируемой величины, не зависящей от установки задатчика. В то же время это минимальное значение тока оптрона получается при различных положениях исполнительного механизма, соответствуквцих установившемуся режиму. Эти положения минимального значения тока 3 оптрона определяются положе- не,м эадатчика:12. Таким образом за датчиком 12 через связанный с ним сдвоенный переменный резистор 11 мож- но задавать положение исполнительного1023279 Ха 7 игаи НИИПИ Закаэ 4209/3ираж 874 Попписное Филиал ППП Патент",г.Уагороа,ул. Проектная,4 ьного мехаицзицФиг 2
СмотретьЗаявка
3385530, 08.01.1982
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОНСЕРВНОЙ И ОВОЩЕСУШИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
СЕНКЕВИЧ ВЯЧЕСЛАВ ИВАНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 11/26
Метки: импульсный, модуляцией, регулятор, широтной
Опубликовано: 15.06.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1023279-impulsnyjj-regulyator-s-shirotnojj-modulyaciejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Импульсный регулятор с широтной модуляцией</a>