Релейный пропорционально-интегральнодифференциальный регулятор

 

о

1,. ,! а (И1 610064

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Респтблнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 09.02.76:(21) 2З22390/18-24 с нрясоедииением заявки № (23) Приоритет(43) Олубликовано05.06.78.Áþëëåòåíü М 2g

2 (53) М. Кл.

ЦОБ В Х1/42

Государставккмй комктет

Сейте Мкккстроо СССР по делам кзебретеккй и открвикй (53) УДК 62-50 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.05а78, В. В. Певзнер, А. У. Ялышев, Л. Н. Григорьев, Б. А. Левннссрн, А. A. Славин н Ю. М. Шапиро (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Научно-исспедоватепьскяй ннститут теппоэнергетического приборостроения н Московский завод тепловой автоматнкя (54). РЕЛЕЙНЫЙ ПРОПОРБИОНАЛЬНОИНТЕГРАЛЬНО

ДИФФЕРЕНБИАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

1, Изобретеняе касается автоматяческого, регулирования я может быть испопьзовано

: пря автоматизации производственных про цессов.

Известны регуляторы, содержатцне трехпознцяонный репейный элемент, охваченный цепью функциональной обратной связи, нме юшап вварпвоввоа вваво второго порвпва (lj.

Недостатком такого регулятора является узкая область нормальных режимов; что lp связано с высоким порядком цепи обратнЖ

1 связр,I охватываюшей репейный элемент

Наиболее близким к изобретению пь тех нической сушностя явяяется пропорцяонапь- 1я но-интегральный регулятор, на входе aего рого вюпочав двффа »вппатор f2 j., &to то-, тройство содержит поспедоватепьно соединенные репейный элемент я первый интегратор, днфференциатор, вход которого подкшочен и

I к первому входу репейного эпемента и .ко входу регулятора, поспедоватеяьяо соединен« .ные первый сумматор н второй интегратор, первый масштабяруюший элемент, вход которого подключен к выходу релейного эпемента З

2 а выход - к первому входу первого суммами .. ра, второй масштабирующяй элемент.

Однако этот регулятор имеет узкую обпасть пряменення, гак как отношение постоянной времени дифференцировання к постоянной временн интегрирования у него не превышает значения 0,25 .

Белью изобретеняя явпяетсм расшнренне обпастн применения регупятора»

Дпя етого репейный пропорциональйо-интегрально-днфференциапьный регупятор до цопннтепьно содержит второй сумматор, входы которого соединены соответственно с выхо дами дифференцнатора и второго интегратора, а выход - со вторым входом релейного эпе-

t мерта и входом второго масштабнруюжего элемента, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора.

На чертеже представпенв функционапь ная схема предложенного регулятора.

Регупятор содержит репейный элемент 1, дифференциатор 2, первый интегратор 3, первый сумматор 4, первый маститабируюший эпемент 5, второй интегратор 6, вто610064

3 рой сумматор 7, второй масштабирующий эпеыэнт 6.

Регулятор работает спедующим. образом.

Входной сигнап; Х < поступает на первый вход трехпоэиционнаго репейного, эпемента1, на выходе которого обраэуетса репейный сигнап Х . Поступая в цепь отрицательной обратной связи, этот сигнал I преобраэуетси инерционным звеном первого порядка, образованным вторым интегратопом 6, суммато- 36 рами 4и 7, масштабируюшими элементами

8 и 8. Когда сигнал обратной связи превысит сумму входного сигнала Х и его пер вой производной Х, репейный элемент откпючится, при этом сигнап обратной свя- 5 эи начнет уменьшаться.

Когда сигнал обратной связи уменыпится на величину зоны возврата релейного элемента, последний снова включится и про песс повторится. В результате на выходе 26 репейного элемента образуется поспедоватепьность импульсов, которые интегрируются первым интегратором 3. В качестве это го звена может испопьзоваться.испопнитепь . ный механизм постоянной скорости ипи апек > тронный интегратор.

Передаточные функции отдепьных звеньев регулятора имеют спедуюший вид Лпя пер-. вого интегратора 3 щ (р) Хи Яю), 4

Х (р), . ммР» где Т вЂ” BpeMR полного пер@мешанин испопнитепьного механизма, дпя дифференциатоРа 2 - Wg

°,р; ans х их p я мматора 4 -Хе Хя+ Ха, дпя масшта бирующегоэпемейта GrX+ К лдпя s рого интегратора 6 с учетом того, что обратная связь является отрицатепьной-Ф„к(р) =; дпя сумматора. 7 м р

Х X + Х для мастабируюшего эпемента8 Ха Х.

Заменяя репейный эпемент усилителем, имеющим бесконечный коэффициент усипения, 4 получим передаточную функцию всего регуРепейный пропорционапьнцинтеграпьнодиффэренциапьный регулятор, содержащий: последовательно соединенные репейный элемент и первый интегратор, дифференциатор, вход которого подкпючен к первому входу релейного элемента и ко входу регулятора, последовательно соединенные первый сумматор и второй интегратор, первый масштабируюший элемент, вход которого подключен к выходу релейного элемента, а выход — к первому входу первого сумматора, второй масштабируюший элемент, о т и и ч а ющ и и тем, что, с цепью расширения обпасти

40 применения регулятора, он дополнительно содержит второй сумматор, входы которого соединены соответственно с выходами дифференциатораи второго интегратора, а выход —. co вторым входом репейного эпемен5 т та и входом второго масштабирующего эпемента, выход которого подключен к второму . входу первого сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Герасимов С, Г, Теоретические основы автоматического регулирования тепловых процессов. М., Высшая шкопа, 1967, с. 137.

2,КоИюи1е tickler Яе гСе snit internetn Schrittregteryerhaete "51сп епь-2е1Ьс.йм И, Ф5,(1974 ), ëé î, g.734736

JKRTOpB 4 Qfj((p)

eN к„ и К„.т постоянная времени интегрирования

Ф М к

4 и постоянная времени дифференцирования

Tg м Г„, причем С,e - - noerîÈííûå времени соответственно ийтегратора 3 и дифференциатора . ., Из полученных уравнений следует, что настройки регулятора легко сделать взаимо- - — v. независимыми. Йпя этого величину К> спедует менять с помощью изменения коэффициента К, величину Тн - путем измвнения коэффициента Кй, а величину Т вЂ” путем изменения параметра С &го свойство .позволяет в широких пределах менять динами ческие свойства регулятора и, в частности, получить практически -неограниченное значение отношения Т /g

Предпоженный регулятор может найти широКое lIpHMBBeHHe HpH автоматизации -произ водственных процессов, так как,бпагодаря широкому диапазону настроек,регулятор . можно применить на обьектах как с от -. носитепьно простыми, так и неблагоприятными динамическими свойствами, Формула изобретения

610064

Составитель В. Кузин

Редактор Г. Марковская Техред Е. Давидович Корректор С. Гарасиняк

Заказ 3007/35 Тирам 1033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4