Устройство для автоматического задания и стабилизации давления

 

Изобретение относится к системам автоматизированного контроля летательных аппаратов, в частности к системам контроля датчиков давления и мембранно-анероидных приборов. Целью изобретения является повышение точности задания и стабилизации давления. Устройство включает задатчик давления с устройством отображения, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкого давления каналами, содержащими клапаны к которым подключены через усилители соответствующие выходы регулятора, первый вход которого соединен с частотомером, связанным с установленным на ресивере вибрационным датчиком давления. Устройство снабжено встроенными в каналы высокого и низкого давления последовательно с клапанами регулируемыми пневмодросселями, снабженными исполнительными механизмами, связанными с цифроаналоговым преобразователем, соединенным с вычислителем управляемого воздействия. Входы последнего подключены к выходу частотомера, к блоку коррекции коэффициента передачи, связанному с выходом задатчика давления, к блокам вычисления коэффициента интегральной и дифференциальной составляющих, связанным с выходом частотомера и функциональными блоками коррекции постоянной интегрирования и постоянной дифференцирования, соединенными с выходом задатчика давления, подключенного к вычислителю задания. Выход последнего соединен с вторым входом регулятора, а вход - с блоком поиска участка задания, соединенным с задатчиком давления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) G 05 D 16/20

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4409974/24-24 (22) 15.04. 88 (46) 15,03.90.Бюл, У 10 (71) Ленинградский механический институт им,Маршала Советского Союза

Устинова Д,Ф. (72) Ю,Д,Иванов, В.А.Зотов, В.К.Казаков, О,И.Назаров, А,С.Ряшев и В,А,Туровский (53) 62.50 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

l! 781779, кл. G 05 D 16/20, 1980.

Реклама фирмы "Druck", Англия, Druck Limited Fir Tree Lone Groby

Leicestershure LFG0FM FNG AND

Tel. (0533) °

Кэрли Дж.А, Высокочастотный регулятор давления DP Т 501, с.ll, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ЗАДАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам автоматизированного контроля летательных аппаратов, в частности к системам контроля датчиков давления и мембранно-анероидных приборов, Целью изобретения является повьппение точности задания давления, Устройство .включает задатчик давления с устройством отображения, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкоИзобретение относится к измерительной технике, например, к области систем автоматизированного контроля лательных аппаратов, в частности к системам контроля датчиков давления и мембранно-анероидных приборов, и может быть применено при построении

„.Я0„„1550496 А 1 го давления каналами, содержащими клапаны, к которым подключены через усилители соответствующие выходы регулятора, первый вход которого соединен с частотомером, связанным с установленным на ресивере вибрационным датчиком давления, Устройство снабжено встроенными в каналы высокого и низкого давления последовательно с клапанами регулируемыми пневмодросселями, снабженными исполнительными механизмами, связанными с цифроаналоговым преобразователем, соединенным с . вычислителем управляющего воздействия, Входы последнего подключены к выходу частотомера, к блоку коррекции коэф- д фициента передачи, связанному с выходом задатчика давления, к блокам вычисления коэффициента интегральной и дифференциальной составляющих, связанным с выходом частотомера и функциональными блоками коррекции постоянной интегрирования и постоянной диф- ® ференцирования, соединенными с вы- р ходом задатчика давления, подключенного к вычислителю задания, Выход

4 последнего соединен с вторым входом регулятора, а вход — с блоком поиска . участка задания, соединенным с задат- 1Ф чиком давления. 1 ил.

Ф .! автоматизированных систем контроля в метрологии, приборостроении и других областях техники.

Цель изобретения — повьппение точности.

На чертеже представлена схема устройства, 1550496

Устройство для автоматического зад 1ния и стабилизации давления содержнт эадатчик 1 давления с. устройством

2 отображения, блок 3 поиска участк.1 задания, вычислитель 4 задания, вычислитель 5 управляющего воздействия, функциональный блок 6 коррекции кОэффициента передачи, функциональ— науй блок 7 коррекции постоянной диффе ренцирования, блок 8 вычисления ко" э фициента дифференциальной составляю ей, функциональный блок 9 коррек" ц и постоянной интегрирования, блок

1 вычисления коэффициента интеграль- 15 н и составляющей, частотомер 11, рег лятор 12, вибрационный датчик 13 д вления, ресивер 14, исполнительмеханизм 15 канала низкого давле- я, исполнительный механизм 16 кана- 20 л высокого давления, регулируемый дроссель 17 канала низкого давления, р гулируемый дроссель 18 канала высокого давления, клапан 19 канала и экого давления, клапан 20 канала 25 высокого давления, источник 21 низкого давления, источник 22 высокого давления, усилитель 23 клапана низког давления, усилитель 24 клапана высокого давления, цифроаналоговый преобразователь 25.

Устройство работает следующим образо м.

От задатчика 1 давления вводится э даваемая величина давления. Она и щицируется устройством 2 отображен1 я и поступает в функциональные блокй: блок 6 коррекции коэффициента передачи, блок 7 коррекции постоянной дифференцирования, блок 8 вычис- 40 л ения постоянной интегрирования, а также в блок 3 поиска участк а з адания. На выходе блок1ов 6 - S выдаются параметры на-, стРойки контура упРавления: соответ- 45 ственно коэффициент передачи К, пос, тоянная дифференцирования Т> и постоянная интегрирования Т, которые

Хранятся в этих блоках в виде функциональных таблиц, определенных в зависимости от величины задаваемого, Давления, т.е, от выбора участка реГулирования, Постоянные интегрироваь|ия Т, и дифференцирования Т поступают соответственно в блок 10 вычисления коэффициента интегральной сос, тавляющей и в блок 8 вычисления дифференциальной составляющей, в которых определяются коэффициент интегральной составляющей К, и диф ференциальной. составляющей К по формулам. к т с )/т к т /т(с ), Величина Т(С ) представляет собой вычисленный частотомером 11 период выходных импульсов вибрационного датчика давления 13 (или код текущего

1 значения давления), измеренного в момент времени t„, в ресивере 14,,По этому осуществляется постоянная подстройка параметров К„ и К в процессе регулирования по уровню параметра регулирования с целью стабилизации показателей качества регулирования, Определен п-ie таким образом величины

К, К и К, а также код Т „, соот1 вФ 3 а ветствующий величине задаваемого давления, поступают в вычислитель 5, реализующий вычисление управляющего воздействия на исполнительные механизмы 15 или 16 по формуле

U(t ) = U(t„,) + к е(с ) — е(С,} + К„е(Ск,) + К.,(-т(С„) +

+ 2т(с „) - т(с, )Ц, где T(t, „) — текущее значение давления в момент t е(С „) — ошибка управления в момент t„,,e(t „) = Т

T(t к)

Предварительное вычисление оптимальных значений параметров настройки контура регулирования давления производится для различных точек рабочего диапазона по давлению по крите рию минимума среднеквадратичного значения ошибки е(С,), Получаемая в результате информация о параметрах Т,, Т, К заклаP дывается в соответствукицие функциональные блоки 9,7 и 6 данных параметров, За счет этого обеспечивается независимость точности задания и характеристик качества процесса регулирования от расположения задаваемой точки на рабочем диапазоне устройства.

Для ввода величины заданного давления в ресивере 14 величина Рз

Зад вводимая от задатчика 1 давления, должна быть преобразована в код Т „д в соответствии с характеристикой датся, Тмд

"т1 л °

5 15504 чика 13 давления. Характеристика датчика давления хранится в памяти блока 3 поиска участка задания в виде таблицы соответствия Р; и Т,:, где i изменяется от 1 до и причем число участков и определяется требуемой точностью преобразования и степенью нелинейности характеристики.

По величине P в блоке 3 определяет-10

Зс д ся рабочий участок по неравенству

Р Рз„ (Р;

Для найденного рабочеro участка в блоке 4 задания точное значение кода Тз„„определяется по интерполяци- 15 онной формуле (P -Р )(P -Р;)(Р -P;., ) (P„, -Р;,3$P;., -Р,)(P... Р,..,.1"

20 (Р P )(Р P; )(P Р ) т. (-.-"- )(- - )("--"") „т, (,-P )(.- „)(Ps.- 1 ) (Р,,, -Р, ) (P,,-Р,.„) (Р,, -Р;., )

Регулятор 12 получает величину кодов T(t ) от частотомера 11 и Т к., от вычислителя 4 задания сравнивает 35 их и выдает сигналы управления усилителям 23 и 4, В зависимости от знака рассогласования, открывается либо клапан 19 низкого давления, подключая источник 21 низкого давления к реси- 40 веру 14 через регулируемый пневмодроссель 17, либо клапан 20 высокого давления, подключая источник 22 высокого давления к ресиверу 14 через регулируемий пневмодроссель 18, 45

В зависимости от того, какой клапан включен -19 или 20, вычисленное в блоке 5 управляющее воздействие проходит через цифроаналоговый преобразователь 25 либо на исполнительный 50 механизм 15, либо 16. При достиже96 6 нии текущим давлением T(k) величины

Т „„ оба клапана .19 и 20 закрываются и процесс регулирования заканчиваетФормула изобретения

Устройство для автоматического задания H стабилизации давления, содержащее эадатчик давления с подключенным к нему устройством отображения, ресивер, соединенный с источниками высокого и низкого давления каналами, содержащими клапаны, к которым подключены через усилители выходы регулятора, первый вход которого соединен с частотомером, связанным с установленным на ресивере вибрационным датчиком давления, о т— ли чающее ся тем, что, с целью повышения точности задания и стабилизации давления, устройство снабжено встроенными в каналы высокого и низкого давления последовательно с клапанами регулируемыми пневмодрос,селями, снабженными исполнительными механизмами, связанными с цифроаналоговым преобразователем, соединенным с вычислителем управляющего воздействия, входы которого подключены к выходам соответственно частотомера, функционального блока коррекции коэффициента передачи,.связанного входом с выходом задатчика давления,блока вычисления коэффициента интегральной составляющей и блока вычисления коэффициента дифференциальной сос-тавляющей, связанных входами с выходом частотомера, а также соответственно с функциональными блоками коррекции постоянной интегрирования и постоянной дифференцирования, соединенными входами с выходом задатчика давления,: который подключен также к вычислителю задания через блок поиска участка задания, выход вычислиЭ теля задания соединен с соответствующим входом вычислителя управляющего воздействия и вторым входом регулятора, ! 550496

Составитель В.Шефтель

P едактор И. Сегляник Тех ред И. Дидык Корректор И.Иуска

Тираж 654

Заказ 273 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101