Двухканальная система управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (И 9 4 С 05 В 11/О ИЕ ИЗОБРЕТМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОР 1ический инстиГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изОБРетений и ОтнРытии(56) Авторское свидетельство СССР У 250257, кл, С 05 В 11/0.1, 1968.Авторское свидетельство СССР й 557349, кл. С 05 В 11/01, 1975.Бесекерский В.А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1970, с.320- 321, рис.8.4.(54) ДВУХКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к областихимической промьппленности и можетбыть использовано при управлении процессом формирования поликапроамидногволокна. В системе решается задачакомпенсации влияния внутренних связеиобъекта управления. Система состоитиз двух каналовВ каждом канале сигнал задания сравнивается с регулируемым сигналом. Полученный сигнал рассогласования поступает на вход регулирующего устройства, которое черезисполнительный механизм воздействуетна соответствующий вход объекта, меняя регулируемые сигналы. Система содержит логический блок, который анализирует промежуточные координаты регулирующих устройств первого и второго каналов управления и формируетсигналы управления для трехпозиционных переключателей регулирующих устройств. В зависимости от вида управляющего сигнала переключатель, подключенный к источнику постоянногосигнала, пропускает на свой выходсигнал требуемой полярности или вообще не пропускает его. Этот сигнал интегрируется и суммируется с промасштабированным сигналом рассогласования. Полученный сигнал является выходным сигналом регулирующего устройства. В системе предусмотрено исполь- .зование двух вариантов выполнениялогического блока и переключателей.Изобретение, относится к химической промышленности и может быть использовано, например, при управлении процессом формирования поликапроамидного волокна.Целью изобретения является повышение быстродействия системы.На фиг.1 представлена блок-схема системы, на фиг,2 - принципиальная ,схема первого варианта логического блока на фиг.З - принципиальная схема первого варианта трехпозиционного переключателя; на фиг. 41принципиальная схема второго варианта логического блока, на фиг.5 - принципиальная схема второго варианта. трех" позиционного переключателя," на фиг.6 и 7 - статические характеристики пороговых элементов логического блока.Система управления содержит первый1 и второй 2 задатчики, первый 3 ивторой 4 измерители рассогласования,первое 5 и второе 6 регулирующие устройства, логический блок 7, объект 8управления, источники 9 и 10 постоянного сигнала, масштабирующие элементы 11 и 12, трехпозиционные переключатели 13 и 14, сумматоры 15 и 16,первый 17 и второй 18 исполнительныемеханизмы, пороговые элементы 19-22,элементы И 23-30, элементы. ИЛИ 31-34,ключи 35 и 36, сумматор 37, пороговыеэлементы 38-41, элементы И 42-51,элементы ИЛИ 52-55, ключи 56 и 57,пороговый элемент 58, интеграторы 59и 60.Кроме того П - сигнал на выходеУ-го блока (или элемента), У - сигнал на 3-м выходе 1-го блока (илиэлемента),В состав первого варианта логического блока 7 (фиг,2) входят пороговыеэлементы 19-22, элементы И 23-30 иэлементы ИЛИ 31-34, Пороговые элементы 19 и 20 имеют статические характеристики, представленные на фиг,6,Статические характеристики пороговыхэлементов 21 и 22 представлены нафиг.7.В состав первого варианта трехпозиционного переключателя 13 (или 14)(фиг,З), входят ключи 35 и 36 и сумматор 37, Первый вариант логическогоблока 7 работает в комплексе с трехпозиционными переключателями 14, реализованными по первому варианту выполнения (фиг.З),В состав второго варианта логического блока 7 (фиг4) входят пороговые элементы 38-41, элементы И 42-5 1и элементы ИЛИ 52-55,5 Статические характеристики пороговых элементов 38 и 40 представленына фиг.6, статические характеристикипороговых элементов 38 и 41 - нафиг.7,10 В состав второго варианта трехпозиционного переключателя 13 (или14) (фиг.5) входят ключи 56 и 57 ипороговый элемент 58. Второй вариантлогического блока 7 работает в ком 15 плексе с трехпозиционными переключателями 13 и 14, реализованными повторому варианту выполнения (фиг.5).В состав первого регулирующегоустройства 5 входят источник 9 посто 20янного сигнала, масштабирующий элемент 11, трехпозиционный переключа. тель 13, сумматор 15 и интегратор 59.В состав второго регулирующего устройства 6 входят источник 10 постоянного сигнала, масштабирующий элемент 12, трехпозиционный переключатель 14, сумматор 16 и интегратор 60.Масштабирование в регулирующих устройствах 5 и 6 может быть осуществ 30лено как выбором масштабирующих коэффициентов по входам сумматоров 15и 16, реализованных, например, наоперационных усилителях, так и с помощью специально введенных масштабиЗ 5 рующих элементов 11 и 12, отмеченныхпунктиром на фиг,1.Система работает следующим образом,Выходной сигнал У 1 первого задат 40 чика 1 сравнивается с первым выходным сигналом Бо объекта 8 управленияв первом измерителе 3 рассогласования, на выходе которого формируетсясигнал У 1 .= Б - П , Выходной сигнал8Б первого измерителя 3 рассогласования поступает на первый вход первогорегулирующего устройства 5,В первом регулирующем устройстве5 постоянные сигналы разной полярнос 250 ти Б , Б поступают на информационные входы трехпозиционного переключателя 13, на управляющие входы которого поступают сигналы Б Р с пертф тваго и второго выходов логического55 блока 7.Выходной сигнал Б, трехпозиционного переключателя 13 интегрируетсян интеграторе 59 и поступает на пер з 1269 вый вход сумматора 15, в котором суммируется с масштабированным выходным сигналом 1) первого измерителя 3 рассогласования. На выходе сумматора 15 формируется канал П. = К П + К, хх 11. где К, и К - коэффициенты масАУ б Мштабирования по первому и второму входам сумматора 15, В общем случае К Ф К , В частном случае выполнения первого регулирующего устройства 1 О 5 коэффициент масштабирования сигнала рассогласования может быть реализован с помощью введения специального масштабирующего элемента 11 с коэффициентом масштабированйя К . В этом 15.нслучае выходной сигнал У сумматора 15 имеет вид20Выходной сигнал Ц сумматора 15является первым выходным сигналомУ первого регулирующего устройства5. Этот сигнал поступает к входу пер 25вого исполнительного механизма 17,который воздействует на первый входобъекта 8 управления, меняя его выходные сигналы Б , 0,Выходной сигнал П второго задатчика 2 сравнивается с вторым выходнымсигналом П объекта 8 управления вовтором измерителе 4 рассогласования,на выходе. которого формируется сигнал 04 = П - Б. Выходной сигнал У 4второго измерителя рассогласования 435поступает на первый вход второго регулирующего устройства 6.Во втором регулирующем устройстве6 постоянные сигналы разной полярнос 40ти П, и О, поступают на информационные входы трехпозиционного переключателя 14, на управляющие входы которого подаются сигналы И и П стретьего и четвертого. выходов логиче 45ского блока 7.Выходной сигнал П трехпозиционного переключателя 14 интегрируется в интеграторе 60 и поступает на первый вход сумматора 16, в котором суммируется с масштабированным выходным сигналом 04 второго измерителя 4 рассогласования.,На выходе сумматора 16 формируется сигнал 0,4 щ К, П, + енты масштабирования по первому и второму входам сумматора 16, В общем случае К Ф К . В частном случае 093выполнения второго регулирующего устройства 16 коэффициент масштабирования сигнала рассогласования может быть реализован с помощью введения специального масштабирующего элемента 12 с коэффициентом масштабирования К, , В этом случае выходной сигналсумматора 16 имеет вид 6 К 6 60 г Пд К 6 П 60х К, ЦВыходной сигнал Б,4 сумматора 16является первым выходным сигналом.014второго регулирующего устройства 6.Этот сигнал поступает на вход второгоисполнительного механизма 18, которыйвоздействует на второй вход объекта8 управления, меняя его выходные сигналы Б 8 и Б 82Работа данной системы в значительной степени определяется функционированием логического блока 7, которыйв зависимости от информации о сигналах на вторых выходах первого 5 ивторого 6 регулирующих устройств подключает с помощью трехпозиционных переключателей 13 и 14 по входам интеграторов 59 и 60 постоянные сигналыразной полярности нли отключает ихвообще. Все возможные ситуации, характеризующие состояния первого вари,анта логического блока 7 (фиг.2) исостояния работающих с ним трехпозиционных переключателей 13 и 14, вы-.полненных по первому варианту (фиг.3)приведены в табл. ,Все возможные ситуации, характеризующие состояния второго варианта логического блока 7 (фиг.4), и состояния работающих с ним трехпозиционныхпереключателей 13 и 14, выполненныхпо второму варианту. (фиг,5), приведе-ны в табл. 2,Во втором, варианте выполнениятрехпозиционного переключателя 13(или 14) (фиг,5) пороговый элемент 58осуществляет преобразование логических Выходных сигналов ( 0 1 ) логического блока 7 в аналоговые сигналы, осуществляющие управление ключом56. Если на входе порогового элемента 58 присутствует логический сигнал"1", то на его выходе формируется аналоговый сигнал "+1", а если на еговходе присутствует логический сигнал "0, то на его выходе"-1". При закрытом ключе 57,т.е. при наличии на его управляющем+1 О 0, О 0 0 0 5 1269 входе сигнала "1", сигнал на его вы - ходе равен 10", а при открытом ключе 57, т.е. при наличии на его управляющем входе сигнала "О", сигнал на его выходе равен сигналу на его входе Ъ = "вУказанные отличительные особенности предлагаемого технического решения позволяют значительно повыситьбыстродействие системы управления. 1 О Формула изобретенияДвухканальная система управления содержащая последовательно соединенные первый задатчик, первый измеритель рассогласования, первое регулирующее устройство и первый исполнительный механизм, подключенный выходом к первому входу объекта управления, и последовательно соединенные Ьвторой задатчик, второй измеритель рассогласования, второе регулирующее устройство и второй исполнительный механизм, подключенный выходом к второму входу объекта управления, соединенного первым и вторым выходами с вторыми входами первого и второго измерителей рассогласования, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в ней дополнительно установлен логический блок, соединенный первым и вторым входами с вторыми выходами первого и второго регулирующих устройств, первым и вторым выходами - с третьим и "четвертым входами первого регулирующего устройства, а третьим и четвертым выходами - с третьим и четвертым входами второго регулирующего устройства.Таблица,Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,034/49 Тираж 8 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Р6 Подписно комитета СССР и открытийушская наб., д. 4/5