Управляющий контроллер

Авторы патента:

G05F1 - Автоматические системы, в которых отклонения электрической величины от одного или нескольких эталонных значений, взятые на выходе системы, передаются обратно на один из блоков системы для восстановления эталонного или эталонных значений регулируемой электрической величины, т.е. системы с обратной связью

G05B19/02 - электрические

Предложение относится к области автоматического регулирования. Предложенный управляемый контроллер отличается от известных тем, что в нем используется логический блок, с помощью которого производится изменение параметров блока обратной связи в зависимости от соотношения переменных состояния объекта регулирования. Изменение параметров блока обратной связи по определенному закону обеспечивает высокое качество регулирования при низкой частоте включений и выключений исполнительного механизма с постоянной скоростью перемещения регулирующего органа.

Предложение относится к области автоматического регулирования, а именно к устройствам управления исполнительными механизмами постоянной скорости перемещения регулирующего органа.

В настоящее время существует потребность в системах управления исполнительными механизмами постоянной скорости перемещения регулирующего органа. Такие исполнительные механизмы получили широкое распространение в различных отраслях отечественной промышленности. Это объясняется их простотой, надежностью и относительной дешевизной изготовления, например, регулятор с переключаемыми параметрами содержащий релейный усилитель с апериодической обратной связью, дифференцирующий блок, двигатель в обратной связи и блок питания (а.с. №235135, МПК G05F, 1969).

Однако они обладают существенным недостатком, заключающимся в плохой управляемости, что не всегда позволяет создавать высококачественные системы регулирования с использованием таких исполнительных механизмов.

В настоящее время для управления применяются контроллеры, использующие в своем математическом обеспечении алгоритмы, основанные на широтно-импульсной модуляции управляющего сигнала (RU, №2292677, МПК G05F 1/00). Однако применение таких контроллеров приводит к излишне частому включению и выключению исполнительного механизма в единицу времени, что, в конечном счете вызывает быстрый износ редуктора и сокращение срока службы всего механизма. Применение исполнительных механизмов переменной скорости перемещения регулирующего органа требует, как правило,

использования электрических двигателей постоянного тока, что приводит к значительному удорожанию всей системы управления. Применение частотных преобразователей для плавного изменения скорости перемещения регулирующего органа не всегда приводит к цели при достаточно низкой частоте питающего напряжения.

Задачей изобретения является создание контроллеров значительно расширяющих область параметров настройки и позволяющим эффективно управлять объектами с большим запаздыванием в канале управления.

Технический результат заключается в обеспечении высокого качества регулирования при низкой частоте включений и выключений исполнительного механизма.

Технический результат решается тем, что управляющий контроллер состоит из последовательно соединенных блоков фильтрующего, суммирующего и нелинейного преобразования сигнала; блока обратной связи, выход которого соединен с суммирующим блоком, а вход с выходом блока нелинейного преобразования сигнала; и логического блока, вход которого соединен с фильтрующим блоком, а выход с блоком обратной связи, причем входом контроллера является вход фильтрующего блока, а выходом выход блока нелинейного преобразования сигнала.

На фиг.1 изображена блок схема контроллера.

Управляющий контроллер с переключаемыми параметрами состоит из: фильтрующего блока 1, суммирующего блока 2, блока нелинейного преобразования сигнала 3, соединенных последовательно, блока обратной связи 4 и логического блока 5, вход которого соединен с выходом фильтрующего блока 1, а выход с входом облока обратной связи 4.

Предложенный управляющий контроллер отличается от известных тем, что в нем используется логический блок, с помощью

которого производится изменение параметров блока обратной связи в зависимости от соотношения переменных состояния объекта регулирования. В качестве переменных состояния объекта, как правило, используется регулируемая координата и первая производная по времени от регулируемой координаты. В этом случае параметры блока обратной связи изменяются в зависимости от знака величины z, где , где - ошибка регулирования, - производная по времени от , - настраиваемый параметр. Наличие дополнительного параметра значительно расширяет область параметров настройки управляющего контроллера, что позволяет эффективно управлять объектами с большим запаздыванием в канале управления, обеспечивая при этом высокое качество переходных процессов и низкую частоту включений и выключений исполнительного механизма с постоянной скоростью перемещения регулирующего органа.

Управляющий контроллер состоит из последовательно соединенных блоков - фильтрующего, суммирующего и нелинейного преобразования сигнала; блока обратной связи, выход которого соединен с суммирующим блоком, а вход с выходом блока нелинейного преобразования сигнала; и логического блока, вход которого соединен с фильтрующим блоком, а выход с блоком обратной связи, причем входом контроллера является вход фильтрующего блока, а выходом выход блока нелинейного преобразования сигнала.