Релейно-импульсный регулятор

 

Изобретение относится к технике автоматического управления. Цель изобретения - снижение энергозатрат, уменьшение перерегулирования и времени переходного процесса при ограничении входного сигнала. Для достижения цели в релейно-импульсном регуляторе шина 1 входного сигнала соединена с первым 2 и вторым 3 релейными элементами и коммутатором 4, выход которого соединен с входом сравнивающего устройства 10. Выход трехпозиционного релейного элемента 11 через сумматор 13 и апериодическое звено 14 заведен на вход сравнивающего устройства 10. Шина 8 скорости изменения входного сигнала через ключ 7 соединена с инвертирующим входом сумматора 13. Выходы первого 2 и второго 3 релейных элементов соединены с управляющими входами первого 5 и второго 6 ключей и входами элемента ИЛИ 9. При достижении входным сигналом уровня ограничения срабатывают первый 2 или второй 3 релейные элементы, через элемент ИЛИ 9 ключом 7 подключается сигнал скорости изменения положения объекта на вход сумматора 13, что исключает влияние ограничения входного сигнала на процесс управления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1!2 (192 (51) 5 G 05 В 11/14

Г СУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTFT

П ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

Il И fHHT СССР

A8T0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4603920/24-24 (22) 09.11.88

46) 23.11.90. Бюл. И 43

72) А.Я.Бичуцкий и Г.Я.Леденев

53) 62-50(088.8)

56) Авторское свидетельство СССР

1280567, кл. 0 05 В 11/14, 1986.

Авторское свидетельство СССР

7967Р5, кл. С 05 В 11/01, 1980.

54) РЕЛЕЙНО-ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР

57) Изобретение относится к технике. втоматического управления. Пель— зобретения — снижение энергозатрат, меньшение перерегулирования и вреени переходного процесса при ограичении входного сигнала. Лля ростиения цели в релейно-импульсном реуляторе шина i входного сигнала соеинена с первым 2 и вторым 3 релейныи элементами и коммутатором 4, вы.— ход которого соединен с входом сравнивающего устройства 10. Выход трехпозиционного релейного элемента 11 через сумматор 13 и апериодическое звено 14 заведен на вход сравнивающего устройства 10. Шина 8 скорости изменения входного сигнала через ключ

7 соединена с инвертирующим входом сумматора 13. Выходы первого 2 и второго 3 релейных элементов соединены с управляющими входами первого 5 и второго 6 ключей и входами элемента

ИЛИ 9. При достижении входным сигналом уровня ограничения срабатывают первый 2 или второй 3 репейные элементы, через элемент ИЛИ 9 ключом 7 подключается сигнал скорости изменения положения объекта на вход сумматора 13, что исключает влияние ограничения входного сигнала на процесс управления. 1 ил.

1608616

Изобретение относится к технике автоматического управления, в частности к технике формирования управляющих сигналов.

Цель изобретения — снижение энергозатрат, уменьшение перерегулирования и времени переходного процесса при ограничении входного сигнала.

На чертеже представлена схема релейно-импульсного регулятора.

В релейно-импульсном регуляторе шина входного сигнала .1 соединена с входом;первого и второго двухпозиционных релейных элементов 2 и 3 15 соответственно и первым коммутируемым входом коммутатора 4, второй коммутируемый вход которого подключен к выходам первого и второго ключей 5 и 6 соответственно. Сигнальный вход третьего ключа 7 соединен с шиной скорости изменения входного сигнала 8.

Управляющие входы коммутатора 4 и третьего ключа 7 подключены к выходу элемента ИЛИ 9, первый вход которо- 25 го соединен с выходом первого двухпозиционного-релейного элемента 2 и управляющим входом первого ключа 5, а второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с выходом второго двухпозиционного релейного элемента 3 и управляю" щим входом второго ключа 6, Коммутатор 4, сравнивающее устройство 10, трехпоэиционный релейный элемент 11 и запаздывающее звено на выключение

12 соединены последовательно. Выход трехпозиционного релейного элемента

11 подключен к первому входу сумматора 13, второй инвертирующий вход которого соединен с выходом гретьего ключа 7, а выход подключен к входу апериодического звена 14, выход которого соединен с вторым входом сравнивающего устройства 10. Сигнальный вход первого ключа 5 подключен к шине эталонного отрицательного сигнала

15, сигнальный вход второго ключа 6 подключен к шине эталонного положительного сигнала 16.

Регулятор работает следующим образом.

Пусть уровень включения первого двухпозиционного релейного элемента

2, ранен -U а второго двухпозиционб ° ного релейного элемента 3 +Па. Выходные сигналы первого и второго

55 релейных элементов 2 и 3 Р1 и Р2 соответственно определяются равенства; ми:

Р1 +1, если Хе< -Uo

Р1 =О, если Х o -U;

Р2 0, если Хв(U; (1)

Р2 = +1, если Хр0,; где Х б — входной сйгнал.

Если сигналы Р1 О, Р2 = О, то первый, второй и третий ключи 5, 6 и 7 соответственно закрыты (сигналы на их управляющих входах равны О).

При Р1 = 0, Р2 О выходной сигнал элемента ИЛИ 9 I О. Считаем, что при Х 0 коммутатор 4 замыкает свой первый коммутируемый вход б и выход

r (второй коммутируемый вход в и выход г разомкнуты), а при I = 1 коммутатор 4 замыкает свой второй коммутируемый вход в и выход r (первый коммутируемый вход б и выход r не замкнуты).

Запишем выходные сигналы коммутатора 4Х и третьего ключа 7 Х в зависимости от значения входного сигнала Хб если Хв а -U j

Х вЂ” X>, если -U,(Õ а U ; (2)

+П

I ха, если )ХЬ ъ U< 0, если -П а Хб с Uo (3)

I где Х вЂ” скорость изменения входного

4 сигнала.

При Хе, -Б Р1 = 1, Р2 = О, I = 1 открыты первый и третий ключи 5 и

7 соответственно и замкнуты выводы в и г коммутатора 4, поэтому Х

= -П, Хк = Ха При -Бос Хв а Цв

Р1 = О, Р2 = О, I = О разомкнуты первый, второй и третий ключи 5, 6 и 7 соответственно и замкнуты выходы б и г коммутатора 4, поэтому

Х=Х, Х„=о.

При Х„ U, Р1 = О„Р2 1, 1 открыты второй н третий ключи 6 и 7 соответственно и замкнуты выводы в и г коммутатора 4, поэтому

Х = +U„; Х =Х

Рассмотрим теперь работу схемы, Пусть входной сигнал Х увеличивается от нуля. Если Х П, то Х

Хя.

При X = h срабатывает трехпозиционный релейный элемент 11 и в системе формируется передний фронт релейного непрерывного управляющего сигнала U с выхода зап,.здывающего звена на выключение 12 и начинается управление в скользящем режиме в контуре трехпозиционный релейный

16 6 э к с о с э

У м р м и

P с г

В в з э

В р т

Релейно-импульсный регулятор, держащий .шину входного сигнала, ну скорости изменения входного сигСоставитель А,Лащев

Редактор С.Патрушева Техред М.яндык Корректор Л.Бескид

Заказ 3615 Тираж 665 Подписное

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 16086 емент 11, сумматор 13, апериодичесе звено 14 и сравнивающее устрой" во 10. При этом, начиная с момента раэования импульсного сигнала U» выхода трехпозиционного релейного емента 11 созданного вследствие равления в скользящем режиме, форруют непрерывный сигнал U. Непревный сигнал U заканчивается в монт времени, при котором временной тервал между соседними импульсными гналами превышает заданное время держки на выключение g .запаздываего звена 12 (для этого случая можсчитать Ul = О).

Пусть сигнал Х U В этом случае абатывает второй двухпозиционный лейный элемент 3 и его выходной гнал Р2 (Р2 = 1) через элемент 20

И 9 включает третий ключ 7 и пере-. чает коммутатор 4 (замкнуты выды в и r и разомкнуты выводы б и а также включает второй ключ 6. этом случае сигнал Х = U, Х = 25

Х„.

Лри Х g K -Up (X « -Ц ) срабатыет первый двухпозиционный релейный емент 2 (Р1 = 1} и его сигнал через емент ИЛИ 9 включает третий ключ и переключает коммутатор 4 (выводы и г замыкаются, а выводы б и r змыкаются). Сигнал Р l выключает кже первый ключ 5. После этого

Up э

При использовании регулятора дос5 гается исключение влияния ограничея сигнала Х на процесс управления, торое в известном регуляторе вызыает увеличение энергозатрат на уп- 40 авление, перерегулирование и время реходного процесса. о р м у л а и э обретения кайа, последовательно соединенные сравнивающее устройство, трехпозициокный релейный элемент и запаздывающее звено на выключение, последовательно соединенные сумматор и апериодическое звено, подключенное выходом к первому входу сравнивающего устройства, первый вход сумматора подключен к выходу трехпозиционного релейного элемента, о т л и ч а ю щ и и " с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, уменьшения перерегулирования и времени переходного процесса при ограничении входного сигнала, в него дополнительно введены шина эталонного положительного сигнала, шина эталонного отрицательного сигнала, первый и второй двухпозиционные релейные элементы, первый, второй и третий ключи, элемент ИЛИ и коммутатор, первый коммутируемый вход которого соединен с шиной входного сигнала и входами первого и второго двухпозиционных релейных элементов, второй коммутируемый вход подключен к выходам первого и второго ключей, управляющий вход коммутатора соединен с выходом элемента ИЛИ и управляющим входом третьего ключа, а выход подключен к второму входу сравнивающего устройства, выход первого двухпозициокного релейного элемента соединен с первым входом элемента ИЛИ и управляющим входом первого ключа, сигнальный вход которого подключен к шине эталонного отрицательного сигнала, выход второго двухпозиционного релейного эпемекта соединен с вторым входом элемента ИЛИ и управляющим входом второго ключа, сигнальный вход которого подключен к шине эталонного положительного сигнала, выход третьего ключа соединен с вторым входом сумматора, а сигнальный вход подключен кшине скорости изменения входного сигнала.