заявка
№ SU 1254433
МПК G05B13/00

Самонастраивающаяся система комбинированного регулирования

Авторы:
БРУСОВ ВЛАДИМИР ГЕННАДЬЕВИЧ
Номер заявки
3850232
Дата подачи заявки
19.02.1985
Опубликовано
30.08.1986
Страна
SU
Как управлять
интеллектуальной собственностью
Чертежи 
3
Реферат

[249]

Наибольшее применение система может найти для управления химико- технологическими процессами, в которых стабилизация входного параметра осуществляется посредством соотношения двух входных параметров. Изобретение позволяет упростить систему, повысить .ее надежность и расширить область применения, т.к. в системе решается большинство сложных задач, наличие которых характерно для систем данного класса. Кроме того система может быть реализована без применения УВМ, что позволяет использовать ее в тех случаях, когда применение УВМ экономически неоправдано . В системе организовано целенаправленное взаимодействие разомкнутого и замкнутого контуров управления посредством определения меры качества работы системы и анализа состояния квазистатики объекта для наибо лее эффективной компенсации поступающих в объект возмущений. 6 ил . (Л bO en 4ib 00 00

Формула изобретения

3(t)

1 ,

ML-y L

yftL

фиг.

Описание

[1]

Изобретение атносится к системам автоматического управления и может быть использовано для управления объектами в химической и других от- раслйх промышленности.

[2]

Цель изобретения - упрощение системы , . повышение ее надежности и расширение области примене1щя.

[3]

На фиг. 1 представлена блок-схем самонастраивающейся системы комбини- рованного регулирования; на фиг. 2 - функциональная схема самонастраивающейся системы комбинированного регулирования; на фиг. 3 - статические характеристики объекта управления, соответствующие разным условиям функционирования системы; на фиг. 4 - преобразованная функциональная схема самонастраивающейся системы комбини- рованного регулирования; на фиг. 5структурные схемы логических блоков на фиг. 6 - принципиальная схема пневматического ПИ-регулятора.

[4]

Предлагаемая систепа содержит датчик 1 внешнего возмущения, датчик 2 входной координаты объекта, корректирующий фильтр 3, объект 4 управления , датчик 5 выходной координаты объекта, .измеритель 6 рассогласовани блок 7 самонастройки , регулятор 8, cyNMaTop 9, исполнительные устройство 10, блок 11 дифференцирования, третий блок 12 вьделения модуля,первый 13, второй 14 и третий 15 логические блоки, первый 16 и второй 17 блоки вьиеления модуля, блок 18 де-т ления, управляемый ключ 19, блок 20 памяти, блок 21 умножения, коьтара- тор 22, управляемый ключ 23,компаратор 24,управляемый ключ 23,компаратор 26,управляемый ключ 27,элементы 28- 30 сравнения,дроссельный сумматор 31 усилитель 32 мощности, отключающее геле 33, глухую камеру (емкость) 34., запорный клапан 35 и регулируе- мый дроссель 36.

[5]

На третий вход объекта поступает возмущение f . На практике подобные возмущения могут представлять собой, например, переменные концентрации компонентов, вступающих в ходе процесса во взаимодействие. Эти возмущения могут быть как - контролируемые , так и неконтролируемые.Выход объекта Y(t ).измеряется датчиком 5, вхотная координата X(ir) - датчиком 2, а основное внешнее возмущение X,(-t) - датчиком 1. На первый вход

[6]

измерителя рассогласования поступает сигнал задания j (t), на второй - выходной сигнал датчика 5 с обратным знаком. Выходной сигнал uY(i:) измерителя рассогласования 6 через первый блок 16 В1оделення модуля поступает на второй вход второас го логического блока 14, а через блок дифференцирования 11 и третий блок 12 выделения модуля - на второй вход третьего логического блока 15. Выходной сигнал U(t) регулятора 8 через второй блок 17 вьщеления модуля поступает на второй вход первого логического блока 13, а через первьш вход сумматора 9 - на исполнительное устройство 10, выход которого X(t) соединен с входом датчика 2 входной координаты и вторым объектом 4. На третьи входы первого 13, второго 14 и третьего 15 логических блоков поступают сигналы заданий - Ц г ъ соответственно. Управляюш;и сигнал С проходит через первые входы первого 13, второго 14 и третьего 15 логических блоков и с выхода последнего поступает на второй вход регулятора 8 и управляющий вход ключа 19. Выход датчика 2 входной координаты X(t) подключен к второму входу блока 18 деления. Выход датчика 1 основного внешнего возмущения Xj(i) соединен с первыми входами блоков деления 18 и умножения 21. Выходной сигнал XjCt) блока 21 умножения поступает на второй вход сумматора 9. Система работает следующим образом .

[7]

Параметр X|(-t) является основным внешним возмущением, X(-t) - входной координатой, Y(-t) - выходной координатой . Система решает задачу стабилизации выходной координаты Y(t). Она имеет два основных контура управления: первый - контур компенсации основного внешнего возмущения (разомкнутый ), второй - контур обратной связи объекта регулирования.

[8]

Первый контур образуют датчик 1, корректирующий фильтр 3, сумматор 9 и исполнительное устройство 10 (фиг. 2) или датчик 1, блоки 18,20 и 21, управляемый ключ 19, сумматор 9 и исполнительное устройство 10 (фиг. 1). В блоке 18 деления по формуле (1) вычисляется величина k (t), которая представляет собой отношение выходных сигналов датчиков 2 и 1:

[9]

ил

[10]

(1)

[11]

ров управления по возмущению и отклонению .

[12]

Блок 13 в блоке самонастройки служит для определения момента само- 5 настройки корректирующего фильтра 3. В нем проверяется условие, определяемое формулой (4), В блоках 14 и Т5 вьшолняется проверка условий квазистатики объекта управления по сигнал k (t) блока 18 О формулам (5) и (6):

[13]

где Et , г коэффидаенты передачи

[14]

соответственно датчиков 1 и 2; X(t) - входная координата

[15]

объекта 4 управления.

[16]

Выходной

[17]

.через управляемый ключ 19 поступает в блок 20 памяти. Запись сигнала k(i) в блоке 20 памяти производится только в тех случаях, когда блок 7 самонастройки выдает управляющий сигнал С на открытие ключа 19.

[18]

Выходной сигнал K(t) блока 20 памяти поступает в блок 21 умножения, в котором формируется сигнал

[19]

15

[20]

; /iY(tl/cCj , (uY(tn|

[21]

ii

[22]

,

[23]

(4) (5) (6)

[24]

Если модуль выходного сигнала регулятора 8, получаемый в блоке 17, превышает некоторую заданную величину С, и при этом объект находится в состоянии квазистатики, т.е. выполняются условия (5) и (6), то сигнал С проходит первый 13, второй 14 и третий 15 логические блоки и поступает на управляющий вход ключа 19. В этом случае k (t) записывается в блок 20 памяти. Одновременно сигнал С поступает через второй вход в регулятор 8, где обнуляет интеграль ную составляющую сигнала U(-t).

[25]

x2(ii kit) X,(tve,,

[26]

поступающий на второй вход сумматора 9.

[27]

Таким образом, корректирующий фильтр 3 представляет собой пропорциональное звено с переменным коэффициентом передачи. Величина K(i) имеет 5 усочно-постоянный характер.

[28]

Пусть t; - моменты времени, в которые происходит самонастройка корректирующего фильтра 3 (т.е. моменты открытия ключа 19, где i; - 1, 2,..., п ,...). Тогда

[29]

kCt) kUn при ,, . (3)

[30]

где В, и В 2 - настраиваемые параметры регулятора.

[31]

В результате самонастройки корректирующего фильтра 3 величина

[32]

Промежуток времени между двумя последовательными актами самонастройки является величиной переменной и 40 зависит от характера изменения характеристик канала управления и внешних условий функционирования системы регулирования , которые проявляются в

[33]

настраиваемом параметре корректиру- 45 - результате самонастройки коррек- ющего фильтра. тирующего фильтра 3 на новое значеВторой контур образуют блоки 5,6,8,9 и 10. Основным элементом второго контура системы является регу50

[34]

U(t.B,.. . (8) При этом переход системы управлелятор 8. Выходной сигнал регулятора формируется на основе величины отклонения uY(t) выхода объекта от заданного (i) значения. На выходе сумматора 9 формируется сигнал X,(t), являюшJ йcя входом исполнитель-55 ного устройства 10 и представляющий собой сумму двух сигналов, которые являются результатами работы контуние его коэффициента передачи не вызывает возмущения входной координаты объекта, т.е. имеет место безударный переход.

[35]

Расчетная формула для выходного сигнала исполнительного устройства 10 имеет следуюащй вид:

[36]

K(i)x2(-l).U(tl.,,bYlt).

[37]

-B,j. ,

[38]

(9)

[39]

(1)

[40]

; /iY(tl/cCj , (uY(tn|

[41]

ii

[42]

,

[43]

(4) (5) (6)

[44]

,

[45]

20

[46]

Если модуль выходного сигнала регулятора 8, получаемый в блоке 17, превышает некоторую заданную величину С, и при этом объект находится в состоянии квазистатики, т.е. выполняются условия (5) и (6), то сигнал С проходит первый 13, второй 14 и третий 15 логические блоки и поступает на управляющий вход ключа 19. В этом случае k (t) записывается в блок 20 памяти. Одновременно сигнал С поступает через второй вход в регулятор 8, где обнуляет интегральную составляющую сигнала U(-t).

[47]

Пусть регулятор 8 реализует ПИ- закон регулирования. Тогда

[48]

. t :U(tl-6,.b(tUB2JiYl lc t, (7)

[49]

30

[50]

35

[51]

где В, и В 2 - настраиваемые параметры регулятора.

[52]

В результате самонастройки корректирующего фильтра 3 величина

[53]

- результате самонастройки коррек ующего фильтра 3 на новое значеU (t.B,.. . (8) При этом переход системы управление его коэффициента передачи не вызывает возмущения входной координаты объекта, т.е. имеет место безударный переход.

[54]

Расчетная формула для выходного сигнала исполнительного устройства 10 имеет следуюащй вид:

[55]

K(i)x2(-l).U(tl.,,bYlt).

[56]

-B,j. ,

[57]

(9)

[58]

где Кц - коэффициент передачи исполнительного устройства.

[59]

Пусть 1;, и t; - два момента времени, соответствующие двум последовательным коррекциям величины K(t),

[60]

Используя формулы (2) и (8), получают формулу (9) для момента времени i; +8 (где S - положительная как угодно малая величина):

[61]

X(t; + 8)x2(t;tS)tU(t;i8)-Ku.j K(i; + e)-X,it-.l-E,-UUn8),.

[62]

(10)

[63]

Для упрощения выкладок в формуле (10) внешнее возмущение Х,() в интервале : , -&, Ь; +8 принято постоянным и равным X,(i|.).

[64]

Величина К(-1) в течение времени йеждУ самонастройками не меняется и определяется следующим выражением:

[65]

k(t)- k(i при tj учетом (1) и (11)

[66]

x(i-,-si-e,

[67]

,klti.8)lc(t;l-,p:.

[68]

(11)

[69]

(12)

[70]

Поскольку величина X (i; -S) определяется выражением:

[71]

X(tT8)(t ,-8)- u{t;-8 -k,.j,

[72]

°K(t;.(.) X,(t-,)-6,

[73]

Если подставить формулу (14) в выражение (10), то

[74]

x(vS)py±i 4M :.«,«,ve,

[75]

x,U;ie,

[76]

(15)

[77]

40

[78]

U(t;i8)(ti-Sbu(t;-8bU(f,,j,

[79]

В вьфажениях (14) и (15) . Действительно, K(t) ;в формулах (14) и (15) записаны для момента времени

[80]

когда выполняется равенство

[81]

klt .y-Klt . i.

[82]

(16)

[83]

кроме того,как известно, коэффи циент передачи для замкнутого контура равен единице при условии восполнения потерь энергии, имеющих место в процессах передачи и преобразования сигналов, за счет энергии источ ника питания.

[84]

Коэффициент передачи от выхода блока 21 до входа блока 2 равен К.

[85]

-

[86]

Следовательно, коэффициент передачи от входа блока 2 до выхода блока 21 1

[87]

равен

[88]

Xjt) ливо

[89]

к

[90]

Ьз

[91]

Тогда для величины

[92]

в момент времени t; справедXjvt .bxUrSl

[93]

Ч

[94]

(17)

[95]

С другой стороны, вьфажение для X (t) получается при записи аналитического выражения операции, вьшолня- емой в блоке 21,

[96]

x(i-, , , „

[97]

.X2ti)(t;Vx,t;Ve,-X.UO-e,v

[98]

.x(ti-8ie,.

[99]

Сравнивая вьфажения (17) и (18), получают, что для момента самонаст

[100]

ройки справедливо

[101]

о .. ь I/

[102]

Uij

[103]

(19)

[104]

X(i-,-S)4X2C TSl Uit r6)l-Ku.j. (20) Из (15) вычитают выражение (20):

[105]

.(.-SbKu4 - - ) , (и81 иу-Вг 0.

[106]

(21)

[107]

[108]

[109]

величина д() на интервале i; -6, I; + из-за малости величины S считается постоянной и равной йТ(;),

[110]

Выражение (21) показывает, что с точностью до величины Л , которая; в состоянии квазистатики является величиной малой вследствие накладываемых на bY(i:) условиями квазистатики ограничений, можно говорить о безударном переходе системы управления на новое значение коэффициента передачи разомкнутого контура,

[111]

С течением времени при дальнейшей работе системы величина U(t), как реакция контура обратной связи на изменения выходной координаты Y(i:) объекта, вызванные действием на объект возмущений, изменяется.

[112]

Когда модуль U(t) превосходит заданное значение С, , производится анализ условий квазистатики объекта управления. При наступлении квазистатического состояния выпол- няется следующая самонастройка фильтра 3.

[113]

Величины С, , С, Сд являются .настраиваемыми параметрами блока.7.

[114]

7

[115]

Изменение величины выхода регулятора 8 с течением времени свидетельствует об изменении динамических характеристик канала управления и (или) внешних условий финкционирова- ния системы. Величина модуля сигнала U(i) в состоянии квазистатики объекта 4 характеризует несоответствие величины управляющего воздействия X(i) величине основного контролируемого возмущения X(i) и текущим условиям функционирования.Константа С, является предельно допустимой мерой этого несоответствия. Практически величина С, и, следовательно , логический блок 13 нужны для того, чтобы не производить самонастройку корректирующего фильтра

[116]

3в том случае, когда выходной сигнал регулятора 8 равен нулю или находится на уровне шумов. Самонастройка фильтра 3 повышает качество компенсации возмущения, и следовательно , всей системы в целом, так как часть возмущений, которая до этого проходила через объект, увеличивала дисперсию выходной координаты и нагружала обратную связь, компенсируется на входе его.

[117]

На фиг. 3 изображены статические характеристики I, II и III объектаг

[118]

4управления, соответствующие разным условиям функционирования системы и снятые по каналу

[119]

хСО

[120]

X

[121]

(4) 1

[122]

с- - Y(i) , причем К,, К,

[123]

ч.г) J

[124]

Y(t) объекта 4 управления, с

[125]

Kj - абсциссы точек пересечения соответствующих статических характеристик с линией заданного о (t) значения выходной координаты Y.(i) объек та.

[126]

Статическая характеристика, снятая , например, для канала .

[127]

Тх(0 . x,(i)

[128]

течением времени изменяется из-за нестационарности условий его функционирования . В связи с этим изменяется и абсцисса K(t) точки пересечения линии заданного значения выходного параметра и статической характеристи ки объекта управления по данному каналу , т.е. величина К(О, которая представляет собой отношение величин входной координаты X(i:) и основного внешнего возмущения X(t), является величиной переменной. Поскольку X,(t) является ведущим, т.е. незави

[129]

[130]

2544338

[131]

симым, параметром, а величина K(t) величиной переменной, то

[132]

x(.Wl.

[133]

(22)

[134]

10

[135]

функция i X,(i) аппроксимирована , как это видно из (1) и (3), кусочно-линейной функцией

[136]

.,

[137]

X(t K(t-,Vx,(tl-p-npM , tj

[138]

или ад К,(1-,х,,

[139]

15

[140]

где

[141]

K.CtO-KUO-;

[142]

е. г.

[143]

1 14.1

[144]

20

[145]

- моменты времени, соответ- ствуюпще двум последовательным самонастройкам величины K(t).

[146]

Кусочно-линейная аппроксимая зависимости i С.Х, (fc), выбрана в связи

[147]

25 ет.получить систему достаточно точную , простую и легко реализуемую.Можно для аппроксимации зависимости (22) использовать и более сложные функции, но это значительно услож30 нит систему регулирования.Таким образом , самонастройка К(t)( являющаяся коэффициентом пропорциональности в формуле (2), позволяет учитывать изменения статической характеристики

[148]

35 данного канала управления, вызываемые переменными условиями функционирования объекта. Это позволяет более точно компенсировать на входе объекта последующие контролируемые возмущения, разгрузить обратную связь и уменьшить дисперсию выхода объек- ,та. Кроме того, практически все вычислительные процедуры, требующие затрат большого количества машин-, ного времени на выполнение, в предлагаемой системе не используется.

[149]

Поскольку параметры С,, С к С блока самонастройки являются настраиваемыми величинами, то для их рпре50 деления существуют следующие методы .

[150]

Преобразовав структурную схему системы, изображенной на фиг. 2, к более удобному для анализа виду 55 (фиг. 4) используют обозначения:

[151]

W (Р) - передаточная функция объекта по каналу основного внешнего возмущения X,(i); Wj(P). - передяточ40

[152]

45

[153]

91

[154]

ная функция регулятора 8; Wi(P) передаточная функция объекта по каналу возмущения f; Wx,(P) - передаточная функция объекта по каналу x,(t)- Y(O: ;

[155]

Ф, (Р) - передаточная функция систетч мы по каналу X,(-i) - iY(-t) ; ), Ф,(Р) - передаточные функции системы по каналам i(i) - AYC-t) и | (i) - AY(O

[156]

При преобразовании системы по фиг, 2 к виду по фиг. 4 не используются блок самонастройки и параметрический канал. При этом в качестве коэффициента передачи корректирующего фильтра используется математическое ожидание случайной функции

[157]

[158]

[159]

)

[160]

м (t) ,

[161]

т.е. учитывается влияние блока самонастройки на величину коэффициента передачи корректирующего фильтра, вследствие чего в дальнейших расчетах используется величина К„,.

[162]

Методом структурных преобразований или путем составления уравнений связи входов и выходов элементов системы с последующим исключением промежуточных переменных можно получить выражения для передаточных функций системы по фиг. 4 по выбранным каналам.

[163]

Считая, что априорно известны

[164]

времени, то можно положить

[165]

автокорреляционные функции случайных 35 сравнительно большой промежуток процессов X(-t), i(t), (t), которые обозначаются соответственно через R,(i), R( «) и R,(T) и с учетом -.

[166]

С, iuY,

[167]

ск

[168]

.S(col-J R(tV(

[169]

-00

[170]

во D 5(0)1 JQ,

[171]

,

[172]

(23)

[173]

где D - дисперсил случайной функции;

[174]

S - спектральная плотность, определяют спектральную плотность ошибки AY( t) через спектральные плотности процессов X,(t), f(i) и 4 ( t), принимая во внимание, что процессы между собой не коррелиров- ны.

[175]

Спектральная плотность дисперсии случайного процесса 4Y(t)

[176]

5,.,,(Hr.5,,M.(o)| .5f(o).

[177]

10

[178]

()/ So м,

[179]

(24)

[180]

где Sx, (cj), S(u),

[181]

S(j (w) , - спектральные плотности дисперсий соответственно основного внешнего возмуще-. ния X,(t), возмущения 1 (t) и задания системы о (t).

[182]

. Указанные спектральные плотности получают, используя уравнение (23) и априорно известные автокоррекляци- онные функции процессов X,(t), i (t) и a(t). Выражение (24) связывает спектральную плотность ошибки системы со спектральными плотностями дисперсий входов системы и ее параметрами т.е. параметрами передаточных функций объекта и регулятора.

[183]

Среднеквадратичное отклонение ошибки системы

[184]

,,(oDldw,

[185]

где uY - среднеквадратичное отклонение uY(t); D - дисперсия величины

[186]

AY(i),

[187]

Величина AY характеризует качество работы систекы регулирования и может быть принята в качестве количественной меры динамической точности системы регулирования. Так как величина характеризует отклонение выходной координаты в среднем

[188]

времени, то можно положить

[189]

сравнительно большой про

[190]

ельно бо

[191]

С, iuY,

[192]

ск

[193]

В частном

[194]

С,

[195]

случае можно принять

[196]

AYc, .

[197]

Для определения оценки параметра Cg можно использовать статическое дифференцирование и получить спектральную плотность производной от сигнала ошибки, т.е.

[198]

5, (о) 5. где S.

[199]

iV

[200]

4уи- 4YV-. - ,

[201]

, (Q) - спектральная плотность производной от ошибки системы .

[202]

Тогда

[203]

где 4Y

[204]

ск

[205]

SUY

[206]

-00

[207]

- среднеквадратичное отклонение производной

[208]

от ощибки системы.

[209]

11

[210]

Можно положить С 6 ск

[211]

В частном случае можно принять, например ,

[212]

С, Y , .

[213]

Подставляя в формулу (7) величину , получают оценку

[214]

и-6,..

[215]

выходного сигнала регулятора 8 в состоянии квазистатики объекта, когда на вход регулятора поступает ошибка системы, равная ее среднеквадратичному отклонению.

[216]

Можно положить C,i и. В частном случае С, U.

[217]

Параметры блока 7 самонастройки могут быть получены как аналитически так и .в результате цифрового моделирования данной системы на ЭВМ с целью определения оптимальных настро ек блока 7 по выбранному критерию.

[218]

Самонастраивающаяся система комбинированного регулирования может быть реализована программно на базе любого УВК, например М-6000, СМ-2, агрегатного комплекса Микро ДАТ и так далее, если они имеются в составе АСУ ТП.

[219]

Кроме того, предлагаемую систему автоматического управления можно реализовать на базе технических средст государственной системы приборов и средств автоматизации.

[220]

Логические блоки 13-15 можно реализовать , используя совокупность ком параторов и управляемых ключей (фиг. 5).

[221]

На входы компараторов поступают сигналы задания i , С, С и переменные /и| ,1 йу|,/4 Y l.

[222]

Выходные сигналы компараторов пос тупают на управляющие входы ключей. На другие входы ключей подается сигнал С . Причем этот сигнал на входы. ключей 25 и 27 поступает лишь при соблюдении условий, проверяемых со- ответственно в блоке 22 и в блоках 22 и 24 одновременно.

[223]

В качестве компараторов 22, 24 и 26 можно использовать операционные ..усилители (ОУ) а также специально разработанные компараторы типов 521СА2, 521СА1, 521САЗ, 597СА1. и компараторы, построенные на базе ОУ; в качестве управляемых ключей 23,25 и 27 (фиг. 3), а также ключа 19 (фиг. 2) - электронные аналоговые ключи в интегральном исполнении 1КТ 901, 1КТ 902; в качестве блока

[224]

1254433

[225]

12

[226]

5

[227]

0

[228]

j

[229]

5

[230]

[231]

5

[232]

дифференцирования 11 (фиг. 1) - блок динамических преобразований БДП-П, входящий в состав АКЭСР,Ш1И субблок дифференцирующий помехоза- щищенный типа Ф5170 (БМАД1), выходящий в состав СУПС. В качестве блоков деления 18 и умножения 21 применяют блоки вычислитвльш 1х операций типов БВО-П комплекса АКСЭР, БВО-2 комплекса АКСЭР второй очереди,субблок математический типа Ф5178 (БМАУ 1) ком- . плекта СУПС.В качестве определителя рассогласования 6 и сумматора 9 можно использовать блоки кондуктивного разделения и суммирования типа БКР1, вычислительных операций типа БВО комплекса АКСЭР, субблок алгебраического суммирования типа Ф5178 (БМАСЗ) комплекта СУСП; в качестве регулятора 8 - например, регулирующие устройства типа РВА комплекса АКСЭР, субблок, регулирующий с аналоговым выходом Ф5179 (БРАА1) комплекта СУПС. В качестве блока 20 памяти применяют устройство выборки и хранения (УБХ). Кроме того,блок памяти можно реализовать на базе средств комплекса Микро использованием элемен тов оперативной памяти КС 54.05; КС 54.07; КС 54.08, КС 54.09; КС 54.34. В качестве блоков выделения модуля 12, 16 и 17 используют, например, субблоки вспомогательных функций комплекта СУПС.

[233]

Сигнал задания л (t), а также сигналы С,, С, C,j, С могут быть сформированы , например, с помощью задат- чиков аналогового сигнала типа Ф5183 (ПЗРА1) комплекта СУПС.

[234]

Исполнительное- устройство 10 может быть реализовано,например, совокупностью последовательно соединенных преобразователя электропневматического и регулирующего клапана с мембранным исполнительным механизмом. . В качестве преобразователя электропневматического можно использог, вать ЭПП-63, а в качестве регулирующего клапана - регулирующий клапан в соответствии с требуемой пропускной способностью регулируемой среды (входная координата X(t),(фиг. 1 и 2), характеристиками регулируемой среды и условиями эксплуатации, например для агрессивной среды - клапан типа 25нж50нж.

[235]

На фиг. 6 приведена принципиальная схема пневматического ПИ-регулятора , причем Р. , Р - сигналы, соответствукицие заданному и текущему значениям регулируемого параметра; Р - командный сигнал,

[236]

Цдя реализации операции обнуления интегральной составляющей ПИ-регуля- тора при самонастройке корректирующего фильтра 7 (фиг, 1) необходимо посредством клапана 35 (фиг. 6) сое динить емкость 34 атмосферой. Клапаном 3 управляет сигнал С (фиг. 1). При самонастройке корректирующего фильтра он поступает на клапан 35 (фиг. 6) и далее через некоторое вре мя (определяемое инерционностью учас в обработке сигналов элементов системы) сигнал С в результате нарушения условия, проверяемого в блоке 12 (фиг. 1), становится рав- :ным нулю и клапан 35 закрьшается.

[237]

В качестве клапана 35 (фиг. 6) можно использовать элемент УСЭППА - клапан одноконтактный ПЗК,1.

[238]

Таким образом, самонастраиваюв а- яся система комбинированного регулирования , являясь системой автоматического регулирования высокого качества , обладает значительной простотой , повышенной надежностью и более широкой областью применения, так как может быть реализована без применения ЭВМ.

[239]

Поскольку возможно применение предлагаемой системы автоматическо- го регулирования без использования сложных технических устройств (ЭВМ), значительно удешевляется система, что Позволяет использовать ее на таких процессах, где применение ЭВМ для управления процессами экономически неоправдано. Кроме того, упрощение синтеза системы и ее реализации позволяет сократить время на ее внедрение, а повышение надежноети увеличивает ее долговечность и снижает затраты на обслуживание.

[240]

Формула изобретения

[241]

Самонастраивающаяся система комбинированного регулирования, содержащая первый блок выделения модуля,последовательно соединенные блок памяти, блок умножения, сумматор, исполнительное устройство, объект, датчик выходной координаты объекта, измеритель рассогласования, регулятор и второй блок вьщеления модуля, последовательно соединенные датчик внешнего возмущения и блок деления, последовательно соединенные блок дифференцирования и третий блок выделения модуля , причем второй вход объекта соединен с входом датчика внешнего возмущения , выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход измерителя рассогласования соединен с входами первого блока вьделения модуля и блока дифференцирования, выход регулятора соединен с вторым входом сумматора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, повьш1ения ее надежности и расширения области применения, в нее включены датчик входной координаты объекта, управляемый ключ и последовательно соединенные первый, второй и третий логические блоки, вторые входы которых соединены с выходами соответственно второго, первого и третьего блоков вьщеления модуля , выход третьего логического блока соединен с вторым входом регулятора и через управляемый ключ - с входом блока памятц, выход исполнительного устройства соединен через датчик входной координаты объекта и блок деления с вторым входом управляемого ключа.

[242]

фиг.1

[243]

4t

[244]

Put. 2

[245]

/Г/ /Tj

[246]

0ut,3

[247]

1

[248]

- f(t)

Как компенсировать расходы
на инновационную разработку
Похожие патенты