Многоканальная автоматическая система регулирования

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и управления и может быть использовано для регулирования технологических процессов с несколькими изменяемыми параметрами . Цель изобретения - повышение точности регулирования. Система состоит по числу п каналов из п алгебраических сумматоров 1, п объектов 2 регулирования выделителя 3 максимального сигнала, п ограничителей 4, выделителя 5 максимальной производной, релейного регулирующего блока 6, п первых переключателей 7, п исполнительных механизмов 8, п регулирующих органов 9, п источников 10 напряжения , широтно-импульсного модулятора . 11 и п вторых переключателей 12. Введение в систему широтно-импульсного модулятора и п вторых переключателей дает возможность сделать среднюю скорость перемещения исполнительных механизмов зависимой от величины максимальной производной от отклонения, чем и достигается цель изобретения. 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 В 11/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, „" :

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ точности регулирования. Система состоит по числу и каналов из и алгебраических сумматоров 1, и объектов 2 регулирования выделителя 3 максималь1 ного сигнала, и ограничителей 4, выделителя 5 максимальной производной, релейного регулирующего блока 6, и первых переключателей 7, и исполнительных механизмов 8, и регулирующих органов 9, и источников 10 напряжения, широтно-импульсного модулятора, 11 и и вторых переключателей 12, Введение в систему широтно-импульсного модулятора и п вторых переключателей дает возможность сделать среднюю ско" рость перемещения исполнительных механизмов зависимой от величины максимальной производной от отклонения, чем и достигается цель изобретения.

2 ил. (21) 4158825/24-24 (22) 16. 10.86 (46) 30.06,88. Бюп. К 24 (71) Чувашский государственный уни— верситет им. И.Н.Ульянова (72) Ю.С.Яковлев (53) 62-50 (088,8) (56) Круг E .К ., Александриди Т.М., Цифровые регуляторы. M-Л.: Энергия, 1966.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1196805, кл . G 05 В 11/01, 1983, (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования и управления и может быть использовано для регулирования технологических процессов с несколькими изменяемыми параметрами. Цель изобретения — повышение

„„SU„„1406564 А 1

1406564

Изобретение относится к автоматическому регулированию и управлению и может быть использовано для регулирования технологических процессов с несколькими регулируемыми параметраMH °

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы1 на фиг. 2 — схема переключат еля °

В схему многоканальной автоматической системы регулирования (фиг. 1) входят п алгебраических сумматоров 1,15 и объектов 2 регулирования„ вьщелитель 3 максимального сигнала, и ограничителей 4, вьщелитель 5 макси.мальнои производной, релейный регулирующий блок 6, и первых переключателей 7, и исполнительных механизмов 8, п регулирующих органов 9, и источников 10 напряжения, широтно-импульсный модулятор 11, и вторых переключателей 12. 25

В схему переключателя (фиг. 2) вховходят элементы И 13 и усилитель 14.

Схема работает следующим образом.

Сигналы рассогласования и Х, обраР зующиеся на алгебраических сумматорах 1 в результате суммирования выходных сигналов объектов 2 регулирования с сигналами задания Х „, поступают на входы выделителя 3 максимального сигнала и одновременно через ограничители 4 на входы вьщелителя 5 максимальной производной. Ограничители 4 пропускают на свой выход только те сигналы, которые превосходят по своей абсолютной величине некоторый 40 установленный порог ограничения йХ (», 1

Выделитель 5 максимальной производной на своем первом выходе вьщает управляющий сигнал, равный модулю ( максимальной производной DX (,((,с от 45 его входных сигналов. На остальных (командных) выходах выделителя 5 вырабатываются п пар управляющих сигна((((((ц (K)» K(» KII» K » K3» K3j ° 1 ° ) \

Эти сигналы могут принимать значения

"О" либо "1", Индекс 1...п управляющего сигнала, .равного "1", означает номер канала, в котором производная максимальна., а число штрихов у К определяет знак производной. Например, если К == 1„то максимальная производ( ная будет во втором канале, а ее знак положителен. При этом все остат;ьные командные сигналы будут равны

11 I I 1(О . Гсли К3 = 1, а остальные управляющие сигналы равны "О", то максимальная производная в третьем канале, а ее знак отрицателен.

На первом выходе выделителя 3 выделяется максимальное по модулю отклонение Ll Хм,.(к, „KQTopoe поступает на вход релейного регулирующего блока б. На остальных выходах вырабатываются п пар управляющих сигналов

И, и И, И . и И, И и И . Эти сигналы аналогйчны управляющим сигналам в!яделителя 5 и могут принимать значения "1" и "0". Индекс 1 и управляющего сигнала показывает номер канала, в котором отклонение д Х входного сигнала максимально, а число штрихов у сигнала, равного "1", определяет знак максимального отклонения ° Это позволяет включать исполнительный механизм в требуемом направлении, и таким образом учитывать полярность отклонения регулируемого параметра на входе вьщелителя 3.

Вь|ходной сигнал релейного регулирующего блока 6 через первые переключатели 7 управляет исполнительными ,.механизмами 8, которые через регулир ующи е ор га ны 9 в озд ей с тв уют на объекты 2 регулирования. Переключатели 7 и 12 трехпозиционные. Они могут осуществлять реверс исполнительного механизма. Для этого они имеют три выходные клеммы, соединенные с тремя входными клеммами исполнительного механизма (точнее, его усилители мощности) . При подаче сигнала с выхода переключателя 7 и 12 на одну пару клемм HM (среднюю и одну крайнюю) механизм вращается в одном направлении, а при подаче сигнала на другую пару клемм — в противоположном направлении. При срабатывании перв(И переключатель 7 пропускает йа свои выходные клеммы сигнал с выхода регулирующего блока 6. Это происходит при наличии на втором или третьем входе переключателя 7 сигнала, равного "1".

При работе в обычном режиме, когда одно из отклонений (IХ максимально, но меньше flХ(вьщелитель 3 максимального сигнала вьщеляет максимальное по модулю отклонение,. которое поступает на вход релейного регулирующего блока 6, а с его выхода на входы переключателей 7. Одновременно на одном из командных выходов

1406564 выделителя 3 появляется управляющий сигнал "1, который поступает на второй или третий вход соответствующего переключателя 7 срабатывание котороЭ

5 го вызывает поворот исполнительного механизма в требуемом направлении.

Срабатывание переключателя 7 означает замыкание системы по каналу, в котором отклонение максимально. По ос- 1ð тальным каналам система остается разомкнутой и регулирования в них не производится.

При работе в тяжелом режиме, когда какие-то два (или более) отклоне- 16 ния л Х превышают допустимый порог

IIX ограничения (что может случиться при действии на объект 2 сильных внешних возмущений), т.е. приближаются к опасному уровню, эти отклонения проходят через ограничитель 4 и попадают на входы выделителя 5 мак-. симальной производной.

То из этих отклонений, у которого скорость. изменения максимальна и ко- 25 торое поэтому первым может достигнуть недопустимого значения LIХ„, вызывает появление на соответствующем управ-.. ляющем выходе выделителя 5 сигнала

"1" а на первом его выходе — сигнала ЗО

Э

ЛХ д, пропорционального величине, производной от максимального отклонения. Этот сигнал поступает на вход широтно-импульсного модулятора 11, на выходе которого образуются импульсы, скважность которых пропорциональна величине сигнала ll X Этот импульсный сигнал пройдет через замкнувшийся второй переключатель 12, попадает на вход исполнительного ме- 4б ханизма 8 и вызовет его перемещение.

Если единичный управляющий сигнал с выделителя 5 окажется в том же канале, что и единичный управляющий сигнал с выделителя 3, то через от- 46 крытый первый переключатель 7 на вход исполнительного механизма пройдет выходной сигнал регулирующего блока 6, -а через второй переключатель 12 — сигнал, пропорциональный производной от отклонения в том же канале. Это означает, что при большой величине производной регулирование будет более интенсивным, т,е, будет иметь место ПД-закон регулирования со всеми его достоинствами.

Если единичные сигналы окажутся в разных канала, то за счет срабатывания первого переключателя 7 в канале с максимальным отклонением вы— ходной сигнал релейного регулирующего блока 6 будет воздействовать на исполнительный механизм этого канала, т. е. будет осуществляться ПИ-закон регулирования. 3а счет срабатывания второго переключателя 12 в канале с максимальной производной сигнал с выхода ШИМ в виде импульсов со скважностью, пропорциональной производной от отклонения, будет воздействовать на исполнительный механизм.

Формула и з обр ет ения

Многоканальная автоматическая сис-. тема регулирования, содержащая выделитель максимального сигнала, релейный регулирующий блок, подключенный входом к выходу модуля максимального сигнала выделителя максимального сигнала, а выходом — к информационному входу первого переключателя каждого канала, выход каждого из которых подсоединен к первому входу соответствующего исполнительного механизма, подсоединенного выходом через последовательно соединенные в каждом канале регулирующий орган и объект регулирования к первому входу алгебраического сумматора соответствующего канала, второй вход каждого из которых является одним из и входов системы, а выход подсоединен к соответствующему входу выделителя максимального сигнала, и пар управляющих выходов которого соединены с соответ.ствующими управляющими входами первого переключателя каждого канала, выделитель максимальной производной, каждый из и входов которого связан с каждым из и входов выделителя максимального сигнала через соответствующие ограничители, вход задания уровня ограничения каждого из которых подключен к выходу соответствующего источника напряжения, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введен широтно-импульсный модулятор, а также в каждый из и каналов введен второй переключатель, выход которого соединен с вторым входом исполнительного механизма того же канала, оба управляющих входа соединены с соответствующей парой управляющих выходов выделителя максимальной производной, а информационный вход — с выхо1406564 дом широтно-импульсного модулятора, подключенного входом к выходу модулямаксимальной производной вьделителя максимальной производной.

ы,Я

Составитель M,Íèêèòèíà

Редактор М.Циткина Техред М.Дидык КорректоР С, Черни

Заказ 3191/43 Тираж 866 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,