Регулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 750428 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено24.01.78 (21) 2573059/18-24

9 (51) M. Кл; (05 В 11/01 с присоединением заявки .%—

Государственный комитет

СССР (23) Приорн гет— ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень .% 27 (53 ) УД К 62-50 (088.8) Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Авторы изобретения

С. A. Ковчин, М. А, Алия и Н. Г. Бутырин

ЛенингРадский политехнический инститУт им. М. И. Калинина (713 Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР

Изобретение предназначено для использования в системах автоматического управления, работающих по принципу отклонения.

Известны автоматические регуляторы, в которых применяются .принципы нелиней5 ной коррекции с целью улучшения динамических характеристик систем (11 н (2J, Известные регуляторы не устраняют противоречия между статической и динамть10 ч вской точносхью системыф

Из известных регуляторов наиболее близким по технической сущности является регулятор, содержащий блок вьщеления модуля сигнала рассогласования, линейный, блок и последовательно соединенный измеритель рассогласования, управляемый усилитель (31.

При использовании этого регулятора улучшение динамических свойств системы достигаетея только для определенного уровня входного воздействия, что значительно ограничивает область его применения.

Цель изобретения - повышение динамической и статической точности и бьтстрэдействия регулятора.

Это достигается тем, что в известный регулятор введены компаратор, преобразователь модуля сигнала рассогласования во временной интервал и ключ. при этом вход компаратора соедтптен с выходом измерители рассогласования, выход со стробирующим входом преобразователя модуля сигнала рассогласования во временной интервал, управляквпий вход которого соединен с выходом блока выделения модуля сигнала рассогласования, а выход соединен с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом блока выделения модуля сигнала рассогласования, а выход соединен с входом линейного блока.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого автоматического регулятора.

Автоматический регулятор содержит измеритель рассогласования 1, ключ 2, управляемый усилитель.3, блок 4 выделе3 7504 2 ния модуля сигнала рассогласования, компаратор 5, преобразователь 6 модуля сигнала рассогласования во временной интервал, линейный блок 7. На чертеже также показано включение объекта управ5 ления 8 в замкнутую систему автоматич еского управления.

Автоматический регулятор работает следующим образом, Измеритель сигнала рассогласования

1 выявляет разность между сигналом задании и сигналом обратной связи.

В статическом состоянии регулирования коэффициента передачи регулятора не происходит и его значение равно максимальномуу.

При включенном ключе 2 происходит регулировка козффициента передачи управляемого усилителя 3 в функции модуля сигнала рассогласования (ошибки), который формируется на выходе блока 4 выделения модуля сигнала рассогласования, при увеличении ошибки козффициент пере- дачи усилителя уменьшается. Таким образом, при малых ошибках сохраняется вы сокий козффициент передачч системы, при больших ошибках козффициент передачи управляемого усилителя уменьшается, что уменьшает перерегулирование и колеба тельность переходных процессов. С целью 3Q начальной форсировки системы в переходном процессе в регулятор введена схема регулируемого запаздывания канала изменения козффициента передачи регулятора, состоящая иэ компаратора 5, преобразователя сигнала ошибки во временной интервал 6 и ключа 2, Компаратор 5 срабатывает при превышении сигнала рассогласования некоторого заданного уровня и формирует стробирующий сигнал для запуска 4О преобразователя 6. В течении времени, определяемого интегральной ошибкой системы ключ 2 разомкнут сигналом с выхода преобраэователч 6. При етом коэффициент передачи регулятора максимален, чем и обеспечивается начальная форси = ровка. Линейный блок 7 представляет собой в простейшем случае фильтр верхних частот с частотой среза, определяемой полосой пропускания системы.

Регулировкой передаточных характеристик преобразователч 6 и линейного блока

7 можно в широких пределах изменять диь намические свойства системы при сохранении высокого;козффициента передачи системы в установившемся режиме.

Таким образом можно обеспечить переходный процесс беэ перерегулирования, при этом время затухания переходного процес8 ф са практически равно времени первого согласования исходной системы.

Передаточная характеристика преобразователя 6 выбирается с учетом динамических свойств объекта управления 8.

Введение предлагаемого регулятора в систему автоматического управления позволяет реализовать больший коэффициент передачи системы по сравнению с исходным, что увеличивает точность отработки входных воздействий. При этом устраняется перерегулирование и уменьшается время переходных процессов, что увеличивает также и динамическую точность системы.

Кроме того, устранение перерегулирования уменьшает удары в механических передачах, что предотвращает их прежде временный износ.

Формула изобретения

Регулятор, содержащий блок выделс-ния модуля сигнала рассогласования, линейный блок и последовательно соединенные измеритель рассогласования и управляющий усилитель, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повьпиения статической и динамической точности и быстро действия, регулятор содержит преобразователь модуля сигнала рассогласования во временной интервал, ключ и компаратор, вход которого соединен с выходом измерителя -рассогласования, выход со стробирующим входом преобразователя модуля сигнала рассогласования во временный интервал, управляющий вход которого соединен с выходом блока выделения модуля сигнала рассогласования, а выход— с управляющим входом ключа, вход которого соединен с выходом блока выделения модуля сигнала рассогласования, а выход — со входом линейного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хлыпало E. И. Нелинейные системы автоматического регулирования. — Энергия, 1967, с. 336.

2. Пальтов И. П. Качество процессов и синтез корректирующих устройств в нелинейных автоматических системах.- Наука, 1975 с. 317.

3. Барбашин, E. A., Печорина И. M. и Эйдинов P. М. Применение систем автоматического регулирования с перемерной структурой для регулирования одного класса линейных статических объектов.—

Автоматика и телемеханика, 1963, No 1 (прототип) .

750428

Составитель Г. Нефедова

Редактор Л. Лашкова Техред К. Гаврон Корректор М. Пожо

Заказ 4656/37 Тираж 956 Подписное

11НИИПИ 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