SU643828A1 - Аналоговое регулирующее устройство - Google Patents

Description

Предпагаемое устройство относитс  / к средствам автоматизации управпениа технопогическими процессами в различных отрасл х Промышпенности и мощ&г быть применено, например, при регупировании параметров теппоэнергета- ческ х установок, в частности,- давпени , температуры..

Известны аналоговые регулирующие устройства, содержащие усилитель с подкшочениыми к нему эпементами динамической обратной св зи и блоком настройки Д - составл ющей закона авто матического регулиров .

Недостатком таких устройств  вл етс  невозможность независимой настройки П -составл ющей закона автоматическогр регулировани .

Известно также регулирующее устройство , содержащее помимо усипитеп  формировател  закона автоматического регупировайи  самосто тельную цепь, св зи с нагрузкой в режиме днстан ционного управлени  за счет присоединеки  к выходу усилитеп  след щей систе мы, не св занной с его входом 2j.

Это устройство не обеспечивает высокой надежности при переключении с автоматического режима работы в дистанционный , так как структурно оно состоит из большого числа элементов и св зей.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  анапоговое регулирующее устройство, со держащее последовательно соединенные интегрирук иий блок, переключатель ре5 жвма работы и усилитель, выход которого через последовательно соединенные первый согласуюший блок в дифферен-пирукшжй блок соединен с первым вхо;дом антегрируюшего блока: и блок дистангшониого управпенн , который через формирователь сигнала соединён со . вторым входом перекшочатеп  режима работы з|.

Передаточна  функци  такого устройства имеет вид

(Р) «п(1+«ЛР тГ- Так как настройка -fj -составл5ио щей закона автоматического регулировани  осуществп етс  параметром Т j , впи юшим на настройку Д -составл ю- щей, это отрицательно сказываетс  на надежности и точности работы устройства . Из-за имеющейс  непосредственной св зи между блоками интегрировани  и дифференцировани  и блоком формировани  сигнала дистанционного управлени  устройство не может обеспечить сохранение взаимонезависи(Узости настроек параметров автоматического и дистанционного управлени . Это также снижает надежность и точность работы устройствво

llenisjo насто щего изобретени   вл етс  повышение надежности и точности устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве установлены блок настройки и второй согласующий блок, приЧем второй выход первого согласующего блока через блок настройки соединен со Входом интегрирующего блока, а выход усилител  через второй согласующий блок соединен со вторым входом фор-,; мировател  сигнааа.

Введение второго согласующего блока позвол ет независимо настраивать цепи автоматического и дистанционного управпени , что уже само по себе повышает надежность и точность работы устройства . Кроме того указанный блок обеспечивает .необходимые услови  дл  работы блока настройки. Наличие блока настройки , включенного по предложенной схеме , позвол ет при П- и ПД- настройках сохран ть в работе элемент формировани  И- составл ющей, что способствует безударному переключению режимов работы устройства, и, следовательно, повыщению его точности. Кроме того, настройка И- и Д- составл ющих закона автоматического регулировани  мо . жет осуществл тьс  в&аимонезависимо что также повыщает надежность и точность работы регулирующего устройства

На фиг. 1 изображена структурна  схема; на фиг. 2 - пример конкретного выполнени  электрической схемы аналогового регулирующего устройства.

Аналоговое регулирующее устройство (см, фш% 1.) включает в себ 

поспедовательно соединенные между собой интегрирующий блок 1, переключатель режима рабо1Ъ1 2, усипитепь 3, на выход которого включены два согласующих блока 4 и 5с Согласующий блок 4 одним из своих выходов через дифференцирующий блок 6 соединен с одним из входов блока 1, а другим - через, блок настройки 7 соединен с другим входом блойа 1. Согласующий блок 5 своим вы

.ходом соединен с одним из входов формировател  сигнала, 8, ко второму входу которого подключен выход блока дистанционного управлени  9. Выход формировател  сигналав соединен со вторым вход ом перекшочател  2.

В автоматич.еском режиме работы устройства (см. фиг. 2) усилитель 3

. посто нного тока с управл емым высокочастотным генератором через трансформатор Тр1, движок нагрузочного делител  R7 согласующего блока 4, конденсатор С2 интегрирующего блока 1 и нормально замкнутые контакты Р1/1 реле Р1 переключател  2 охвачен отрицательной обратной св зью. При этом потенциальный уровень сигнала обратной св зи на нагрузке вторичной обмотки Па трансформатора Тр1 определ етс  соединением ее с движком потенцио - метрического делител  одинарной мостовой схемы в блоке настройки 7, включенного относительно общей шины. Движок потенциометра через емкость С1 в дифференцирующем блоке 6 соединен с контуром отрицательной обратной св зи в точке между конденсатором С2 блока 1 и делителем блока 6 Одновременно к контуру отрицательной обратной св зи через делитель R4-I блока 1 подключен движок потенциометра Rl-П мостовой схемы в блоке 7«

Движки потенциометрических делителей R1-1 и Rl-n жестко св заны;между собой, а неподвижные лепестки попарно объединены перекрестным соединением .

В режиме дистанционного управлени  вход усилител  3 через нормально разомкнутые контакты Р1/2 соединен с 1 О цепыо формировател  сигнала 8 При этом усилитель 3 через трансформатор Тр1 по ваюричной обмотке согласующего блока 5, соединенной с одного конца с общей щиной, а с другого с емкостью СЗ в формирователе 8, охвачен отрицательной обратной св зью. . Формирователь 8 через резистор R5 соединен с кнопками Кн1 и Кн2 блока дистанционного управлени  9, в состав которо го вход т два источника разнопоп рного посто нного напр жени . Устройство работает следующим образом . В автоматическом режиме входной сигнал V раздел етс  на три состав л ющих, которые одновременно по трем каналам поступают на входы контура от рицательной обратной св зи, образован.ной интегриру юшим блоком 1, переключателем режима работы 2, усилителем 3, согласующим блоком 4 и дифференцирующим блоком 6, В результате прохождени  сигнала по первому канапу на выходе устройст ва формируетс  сигнал У(1-К )% При прохождении сигнала X по втopo y каналу на выходе формируетс  сигнал ( прохождении сигнала Х потретьему каналу на выходе формируетс  сигнал У Кр Кд« Тр- X . Суммиру сь на выходе устройства, все три составл ющие У, У и 5 образуют общий выходной сигнал .li..X. Полученна  характеристика преобразовани  входного сигнала содержит все три составл ющие ПИД-закона автомати ческого регулировани , которые могут вводитьс  со своим коэффициентом передачи независимо друг от друга, В частности , применение в качестве блока настройки потенциометрического моста, собранного по схеме, показанной на фиг. 2, позвол ет выполнить независимую настройку И-составл ющей закона автоматического регулировани . При этом мост работает так, что один из спаренных потенциометров (Rl-П) формирует И- и П-составл ющие закона регулировани , а другой (R1-1)-автомати чески компенсирует измен ющуюс  при этом П-составл ющую, в результате чего достигаетс  требуема  настройка И-составл ющей. Исключение любой составл ющей закона регулировани  не св зано с изменением структуры устройства . Эти особенности позвол ют уст ройству работать в автоматическом режиме с высокой надежностью и точност В дистанционном режиме работы выходной сигнал устройства формируетс  замкнутым контуром, образованным переключателем режима работы 2, усилителем 3, согласующим блоком 5 и фо мирователем сигнала 8 при воздействии блока 9, Благодар  использованию отдельного согласующего блока 5 настройка формировател  сигнала 8 не вли ет на настройку блоков, обеспечивоющих Заботу устройства в автоматическом режиме, наоборот, наличие в структуре устройства согласующего блока 4 позво гшет настраивать автоматический режим независимо от настройки дистанциошюго . Посто нство структуры устройства в обоих режимах его работы способствует сохранению значени  выходного сигнала в момент переключени  с автоматического режима работы в дистанционный и обратно. Использование новых элементов и св зей позвол ет: улучшить эксплуатационные характеристики за счет упрощени  процесса настройки величин параметров закона автоматического регулировани ; повысить точность за счет сохранени  настройки автоматического режима работы при изменении настройки дистанционного и наоборот, а также за счет улучшени  динамики изменени  выходного сигнала при переключении режима работы повысить надежность за счет обеспечени  посто нства структуры цепи автоматического режима работы при изменении требуемого закона автоматического регулировани . По оценкам, сделанным в ходе разработки , точность и надежность устройства повыщазотс  в два раза по сравнению с известными. Испытани , проведеннь1е на опытном образце, выполненном по принципиальной схеме (см. фиг. 2), подтвердили целесообразность усоверщенствовани  известного ращени . Формула игзобретени  Аналоговое регулирующее устройство, содержащее последовательно соединен- ньгё интегрирующий блок, перекгаочатель режима работы и усилитель, выход которого через последовательно соединенные первый согласующий блок и дифференцирующий блок соединен с первым входом интегрирующего блока, и блок дистанционного управлени , который че- рез формирователь сигнала соединен со вторым входом переключател  режима