Импульсный регулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»)732809 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 141077 (21) 2533923/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 0505.80. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 050580 (51)М. Кл.2

G 05 В 11/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 62-50 (088. 8) H . .Н. Кордун, П,С .кодаков ский, Е .К. Калюжный, 10. Ф. Некрасов и А.А.Кузьменко (72) Авторы изобретения

Киевский институт им.XXV съезда КПСС (71) Заявитель (54) ИМПУЛЬСНЫЯ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к технике автоматического регулирования объектов, обладающих большими емкостями или распределенными параметрами в различных областях промышленности, например в объектах химической промышленности, мелиорации и др.

:Известны устройства импульсного автоматического регулирования объектов, обладающих запаздыванием, со- 10 держащие блоки квантования сигнала регулируемого параметра по времени каналы выделения первой разности, широтно-импульсные модуляторы формирования управляющего воздействия (1).15

Известные устройства не обеспечивают высокого качества регулирования для объектов с большими емкостями в широком диапазоне интенсивности воэмущаемых воздействий.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является импульсный регулятор, содержащий генератор импульсов, последовательно соединенные первый блок сравнения, блок определения модуля и первый ключ и последовательно соединенные первый блок памяти, второи блок сравнения, первый триггер и интегратор, второй вход которого соединен со входом блока определения модуля, выход которого через широтно-импульсный модулятор соединен с третьим входом интегратора (2J

Цель изобретения — повышение точности и устойчивости и обеспечение высокого качества регулирования, повышение надежности и достоверности технологического оборудования для объектов с большими емкостями при широком диапазоне интенсивностей возмущающих воздействий.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор содержит нульорган, эадатчик нижнего чт овня квантования, последовательно соединенные эадатчик верхнего уровня квантования и первый сумматор и последовательно соединенные второй ключ, второй сумматор, второй блок памяти, третий блок сравнения, второй триггер, счетчик и элемент Запрет, второй вход которого соединен с первым входом интегратора, а через генератор импульсов — co вторым входом счетчика, первый вход которого соединен с третьим входом элемента Запрет, второй выход

732809

4 Щ которого соединен со вторыми входами первого и второго триггеров и первого и второго ключей, выход первого блока сравнения через нульорган соединен с третьим входом счетчика, выход первого ключа соединен со вторым входом второго блока сравнения и через первый сумматор - са входом первого блока памяти, а выход второго ключа соединен со вторым входом третьего блока сравнения.

На чертеже показана структурная схема импульсного регулятора.

B состав регулятора входит первый блок сравнения 1, блок определения модуля 2, первый и второй ключи 3 и 3, первый и второй сумматоры 4 и 4, первый и второй

I блоки памяти 5 и 5, второй и третий блоки сравнения 6 и 6,первый и нторой триггеры 7 и 7, эадатчик верхнего уровня квантования 8 и эадатчик нижнего уровня квантования 9, генератор импульсов 10, счетчик 11 элемент Запрет 12, интегратор

13, широтно- импульсный модулятор 14 и нуль-орган 15.

Работа устройства заключается в следующем, Генератор импульсов 10, период следования которых регулируется, и счетчик 11 формируют временной цикл работы устройства. После каждой установки счетчика 11 н нуль формируется время фиксации, в течение которого выходной сигнал счетчика удерживает открытыми ключи 3 и 3 !

За это время производится запоминание нового значения модуля сигнала. При этом н первый блок памяти 5 записывается значение сигнала

5X1(+ ! во второй блок памяти 5 — значение сигнала

/ЬХ1(+ Uн, где (Ь X(/ — текущее значение модуля си гн ала;

U и П вЂ” значение сигнала задатв Н чиков соответственно верхнего и нижнего квантования.

Длительность времени фиксации выбирается с учетом запаздывания передачи сигнала параметра регулирования. По окончании фиксации с этого же выхода счетчика 11 поступают тактовые импульсы, которые кратковременно открывают ключи 3 и 3 для сравнения текущего значения модуля сигнала рассогласования (ьХ; / с вы; ходным сигналом блоков памяти 5 и 5

Если после фиксации регулируемый параметр остается неизменным, или увеличится или уменьшится на величину меньше соответственно сигнала эадатчика верхнerо или нижнего уровня квантования, то каждый тактовый импульс формирует на выходе второго блока сравнения 6 положительный импульс, а на выходе третьего блока сравнения 6 — отрицательный.

При этом первый и второй триггеры

7 и 7! остаются в исходном состоянии и. s момент заполнения полного объема счетчика 11 его выходной импульс запускает ширОтно-импульсный модулятор 14, В результате регулятор отрабатывает регулирующее ноздействие, пропорциональное отклонению параметра от заданного значения.

При увеличении модуля сигнала рассогласования на величину больше сигнала эадатчика верхнего уровня квантования (/а Х,./» U>), на выходе второго блока сравнения 6 формируется отрицательный импульс, который опрокидывает первый триггер 7. Выходной сигнал этого триггера запускает интегратор 13, который управляет работой исполнительного органа (на чертеже не показан) с учетом знака сигнала рассогласонания, а также увеличивает частоту выходных импульсон генератора импульсов

10, При дозаполнении счетчика 11 до полного объема, его ныходной импульс устанавливает первый триггер 7 н исходное состояние и интегратор выключается, При уменьшении модуля сигнала рассогласования на величину больше сигнала задатчика нижнего уровня квантования (/ !), Х„/7 U!!),íà выходе ! третьего блока сравнения 6 Фор!мруется положительный импульс, который опрокндынает второй триггер 7 .

Выходной сигнал этого триггера устанавливает счетчик 11 н нуль и временной цикл работы регулятора повторяется, т.е . начинается отсчет нового времени фиксации. Аналсгично производится установка счетчика 11 н нуль н повторение временного цикла работы регулятора выходным сигналом нуль-сргана 15 н момент перемены знака сигнала рассогласования. устройство обеспечивает высокую чувствительность к малым скоростям изменения регулируемого параметра при минимальном числе перемещений регулирующего органа и одновременно обеспечивает высокое быстродействие при больших скоростях изменения регулируемого параметра. Дополнительный анализ сигнала на уменьшение его модуля, а также и на изменение знака, повышает точность и качество регулирования за счет устранения глаибки в определении первой разности.

Формула изобретения

Импульсный регулятор, содержащий генератор импульсов, последовательно соединенные первый бл.!к срак732809

Составитель A. Лащев Редактор В. Зарванская Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Вигула

Заказ 1552/9 Тираж 956 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нения, блок определения модуля и первый ключ и последовательно соединенные первый блок памяти, второй блок сравнения, первый триггер и интегратор, второй вход которого соединен со входом блока определения модуля, выход которого через

Широтно-импульсный. модулятор соединен с третьим входом интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости и точности регулятора, он содержит нульорган, задатчик нижнего уровня -. квантования, последовательно соединенные задатчик верхнего уровня квантования и первый сумматор и последовательно соединенные второй ключ, второй сумматор, второй блок памяти, третий блок сравнения, второй триггер, счетчик и элемент Запрет, второй вход которого соединен с первым входом интеграто- О ра, а через генератор импульсов ро вторым входом счетчика, первый вход которого соединен с третьим входом элемента Запрет, второй выход которого соединен со вторыми входами первого и второго триггеров я первого и второго ключей, выход первого блока сравнения через нульорган соединен с третьим входом счетчика, выход первого ключа соединен со вторым входом второго блока срав". нения и через первый сумматор - со входом первого блока памяти,, а выход второго ключа соединен со вто ром входом третьего блока сравнения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9299827, кл. G 05 В 11/28, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9332431 кл. 6 05 В 11/26, 1970,