Аналоговое регулирующее устройство

207273

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со)еа Соввтсииа

Социалистичесиил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 21с, 46150

42, 10

42тп, 36

Заявлено 05.VIII.1966 (№ 1095737/26-24) с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 051

G O6I

G Old

УДК 681.14.001.57-551.452 (088.8) Конитвт со делает иаобретений и стирьпий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 22.XII.1967. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 6.III.1968

Автор изобретения

А. У. Ялышев

Государственный научно-исследовательский институт теплоэнергетическог0 приборостроения

Заявитель

АНАЛОГОВОЕ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Известны аналоговые регулирующие устройства, содержащие входной и выходной потенциометры и операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинирован.ной RC-цепью, составленной из двух пар регулируемых сопротивлений (резисторов) и конденсаторов, формирующих, интегрирующую и дифференцирующую составляющие закона.

Предлагаемое устройство предназначено для систем автоматического регулирования и управления, где необходимо вводить пропорционально-дифференциальный закон регулирования с возможностью дополнительного ввода интегральной составляющей. Устройство отличается тем, что в нем достигнута возможность осуществления взаимнонезависимых настроек пропорциональной и дифференциальной составляющих, и коэффициента, характеризующего степень введения интеграла в закон регулирования с передаточной функцией вида:

W(p) = = — —, к il + Я,С„(1 — а) — р +

1 Г 1 х к (— и и и р где к = — а + (1 — а) (1 +—

Ra С, и Си х, у — соответственно входной и выходной сигналы регулируемого устройства;

1 к = — — коэффициент пропорцио1 нальности;

Ra Ca Тл — постоянная времени д ифференцирования;

T„ = С R — постоянная времени интегрирования;

i. — коэффициент, характеризующий степень введения интеграла в закон регулирования при той или иной величине уставки Тд.

Устройство реализует закон регулирования.

15 W(p) = — К 1+ Т„р+ 1 ° т,р

С целью получения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования и отноше20 ния постоянных времени дифференцирования и интегрирования и бесступенчатого перехода от ПД-закона регулирования к ПИД и обратно аналоговое регулирующее устройство выполнено по схеме, представленной на фиг.

25 1. На схеме приняты следующие обозн;ачения: х,у — соответственно входной и выходной сигналы устройства;

1 — операционный усилитель с потенциаль30 ной связью;

207273

2 †динамическ обратная связь íà RCэлементах;

8 — омический делитель входного сигнала;

4 и б — входной и выходной потенциометры.

Устройство отличается тем, что, с целью достижения вышеуказанных целей во входную цепь регулирующего устройства дополнительно введен делитель входного сигнала, состоящий из последовательно соединенных одинакового номинала потенциометра 4 и сопротивления r, к точке связи которых подсоединена входная клемма усилителя, а другая входная клемма (суммирующая точка) усилителя через два спаренных последовательно соединенных сопротивлений R обратной связи подсоединена к движку потенциометра 4, один из выводов которого непосредственно связан с входной клеммой регулирующего устройства и дифференщирующим конденсатором, вторая обкладка которого подсоединена к суммирующей точке усилителя. При этом органы регулировки интегрирующего конденсатора цепи обратной связи, подключенного своими выводами к движку потенциометра б и точке соединения двух спаренных сопротивлений, и дифференцирующего конденсатора жестко связаны.

Так как номиналы сопротивления r и потенциометров 4 и 5 намного меньше сопротивлений обратной связи и коэффициент усиления усилителя достаточно велик, достигается практическая реализация вышеуказанной передаточной функции, при этом постоянная времени дифференцирования устанавливается RC-элементами обратной связи, параметры Х и кп регулируются соответственно потенциометрами

4 и 5 . На фиг. 2 приведена схема модифицированного варианта регулирующего устройства, в котором параллельно входному потенциометру 4 подсоединен омический делитель, составленный из четырех последовательно соединенных одинаковых сопротивлений г, средняя точка которого соединена с движком потенциометра 4 и регулируемым сопротивлением Я обратной связи, а входной и выходной зажимы усилителя имеют общую шину, подключенную к точке соединения первого сопротивления омического делителя со вторым, счи10

15 г0

Зо

З5

45 тая от входного зажима регулирующего устройства, а дифференцирующий конденсатор одним выводом непосредственно подсоединен к точке соединения третьего сопротивления с четвертым указанного делителя.

Предмет изобретения

1. Аналоговое регулирующее устройство, содержащее входной и выходной потенциометры, операционный усилитель с потенциальной связью, охваченный комбинированной RC-цепью, составленной из двух пар регулируемых резисторов и конденсаторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения независимых настроек коэффициента пропорциональности, постоянной времени дифференцирования и отношения постоянной времени дифференцирования и интегрирования при бесступенчатом переходе от пропорционально-дифференциального закона регулирования к пропорциональноинтегрально-дифференциальному и обратно, в нем входной потенциометр выполнен в виде двух одинаковых резисторов, один из которых соединен по схеме потенциометра, образующих равноплечий делитель со .средней точкой, подключенной к входному зажиму усилителя, и один из зажимов этого потенциометра и его движок подсоединены соответственно через регулируемый конденсатор и пару регулируемых резисторов ко второму входному зажиму усилителя, а средняя точка регулируемых резисторов через второй регулируемый конденсатор соединена с движком,выходного .потенциометра, причем органы регулировок конденсаторов и движки регулируемых резисторов, попарно жестко связаны.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем параллельно входному погенциометру подключен омический делитель, составленный из четырех одинаковых резисторов, и его средняя точка соединена с движком входного потенциометра и регулируемым резистором обратной связи, а дифференцирующий конденсатор подключен между общей точкой третьего и четвертого резистора делителя и входным зажимом усилителя.

207273

Фыг. 2

Составитель И. Н. Шувалова

Редактор А. Морозова Техред Л. Я, Бриккер Корректоры: И. Л. Кириллова и T. В. Егорова

Заказ 37/9 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр, Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2