Устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном прокатно.мстане

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Соеетскиз

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №,Ч. 1хл. В 21Ь 37,.02

Заявлено 26. IV.1969 (№ 1325140/22-2) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.11.1972. Бюллетень,i 7

Дата опубликования описания 3.11 .1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министрое

СССР

УДК 621.771.237 — 503..51(0$8.8) Авторы изобретения

Б. Н. Дралюк и Г. В. Синайский

ИЩЩ-ТГЯЦщрщ

1 1»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОЛЩИНЫ ПОЛОСЫ НА НЕПРЕРЫВНОМ ПРОКАТНОМ

СТАНЕ

К„. 1„=а

Известно устройство для автоматического регулирования толщины полосы на непрерывном стане холодной прокатки, воздействующее на скорость клети по сигналу микрометра.

Устройство содержит задатчик толщины, интегрально-пропорционально - дифференциальный усилитель, а также корректор, изменяющий коэффициент усиления по этим каналам в функции скорости клети. Устройство настроено на определенный характер переходного процесса, поддерживаемый при всех скоростях прокатки за счет изменения коэффициента усиления.

Однако такое устройство не использует всех возможностей по быстродействию, особенно на малых скоростях прокатки, когда транспортное запаздывание велико и коэффициент усиления регулятора мал из-за малого коэффициента усиления корректора. Увеличение коэффициента усиления корректора недопустимо, так как оно ведет к увеличению перерегулирования.

С целью форсирования обработки возмущения независимо от величины запаздывания в системе параллельно корректору предлагаемого устройства введено нелинейное диффереицирующее звено, выход которого подкл1очен ко входу пропорционально-ш1тегральиодиффереициального усилителя.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пример выполнения нелинейного дифференциального звена.

Измеритель 1 толщины (натяжения) полосы через задатчпк 2 толщины 8 (натяжения) и через корректор 4 коэффициента усиления включен на вход шпегрально-пропорционально-дифференциального (ИПД) усилителя 5, выход которого включен на систему 6 управ10 ления скоростью клети. Управляющий вход корректора соединен с измерителем 7 скорости клети. Выход зядатчш я 2 через инерционное звено 8 и нелинейное дифференцирующее звено 9 включен параллельно корректору

15 1 иа вход ИПД усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.

ИПД усилитель 5, иредвяр1пельио настроеины1 1 на мииимизаци1о запаздывания в системе 6 электропривода подгонкой пропорцио20 нальио-дифференциальIII Ix составляющих сигнала усилителя 5, задаст теми изменения скорости (положения) электроиривода в соответствии с суммарным зяпаздыг>я шем в контуре регулирования из условия заданного ха25 рактера исрехо.лого процесса в нем

1 где ʄ— темп и1гггГрнрова1ш,—

328960

/,, — суммарное запаздывание в контуре регулирования, сек; а — постоянная, задающая характер lie рсходного процесса.

При а-=0,5 псререгулнровяние переходного процесса 3 /,. KoððåêToð 4 поддерживает а=---0,5 прп всех пзменениях запаздывания 4, изменяя К,,, папрнмер, в функции скорости полосы. Дальнейшее увеличение а ведет к

l всличснпю перерегулпрования (при a=1, перерегулнрованпс 50%). Таким образом, полп JnTbid исчерпываются возможности повышения быстродействия регулирования за счет умсньшсiøÿ запаздывания (усиления ПД-составляющих) и за счет поддержания максимально допустимого темпа интегрирования (максимально допулимого перерегулирования) .

11рсдлягястся дальнейшее увеличение быт1>одсйствпя получать за счет введения параллельного корректору 4 разомкнутого канала, которь.п увеличивает темп интегрирования усилителя 5 без увеличения перерегули овапшя переходного процесса. Такой канал образ ется с помощью пслинсйного дпффсрснцнрующсго звена 9, нелинейность которо: о зяклочясгся п Toì, что он дифференцирует нарастая;щнй сигнал отклонения толгцины (натяжения) и блокпрует дпфференцирование при умепьшешш этого сигнала.

Под действием такого канала усилитель 5 совершает пропорциональное возмущению (нарастанию отклонения) изменение воздействия на систему электропривода, не реагируя пя отработку этого возмущения (уменьшение возмущения) .

Если коэффициент усиления контура регулирования, проходящего через нелинейное дифферепцирующее устройство, выбрать меньшим единицы, то его действие ограничивается увеличением темпа обработки возмущения и не распространяется на перерегулирование благодаря блокированию дифференцирования. Практически темп отработки через этот канал можно изменить скачком, но этого не допускает система б.

И срцпоппос звено 8 на входе нелинейного дифференцпрующего устройства ограничиваетт темп его работы допустимой величиной.

На фпг. 2 показан пример выполнения нелинейного дпфференцирующего звена на входе интегрирующего усилителя 5, собранного на операционном усилителе с помощью конденсатора в обратной связи С,. Основной сигнал усилителя, соединенный с корректором 4, подается через вход 10 на сопротивление Ri. Сигнал с инерционного звена 8 подается на вход 11. Диоды Di u D разделяют

45 этот сигнал по полярности, пропуская его или через конденсатор С при положительной полярности пли через конденсатор Ся при отрицательной полярности. Далее этот сигнал через сопротивление R> и диод D> или через сопротивление R„i и диод D. подается на вход усилителя 5. Перед конденсаторами С> и Сз на землю включены сопротивления R4 и а за ними — диоды D; и D6.

Дифференцирующее устройство работает следующим образом.

Сигнал со входа 11 через конденсатор С или Сз воздействует на усилитель 5, образуя пропорциональный канал с коэффициентом усиления, р авным Ci/C> или C>/Cç (— = — ) с, с, Но такой канал образуется с с только в период нарастания сигнала со входа

10, когда конденсатор С или С заряжается.

B период спадания сигнала со входа 11 диод

D; или Da шунтирует вход усилителя, а конденсатор С> или С> разряжается через эти диоды и через сопротивления R4 или Rs. интсгрирующий усилитель 5 благодаря конденсатору С4 запоминает сигнал, пропорциональный максимальному сигналу со входа 11. Таким образом, приведенная на фиг. 2 схема обеспечивает создание пропорционально-запоминающего канала.

Пропорционально-запоминающий канал, образованный нелинейным дифференцирующим звеном 9 (фиг. 1), создает параметрическое изменение скорости клети и, следовательно, отработку толщины полосы.

Сигнал отработки (спадание сигнала со входа 11) не проходит через пропорционально-запоминающий канал, поэтому его можно считать разомкнутым и при расчете коэффициента усиления не учитывать транспортное запаздывание, т. е. рассчитывать на максимальное быстродействие, допустимое электроприводом клети. Инерционное звено 8 ограничивает быстродействие величиной, допустимой электроприводом.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического регулирования, например, толщины полосы на непрерывном прокатном стане, включающее корректор коэффициента усиления и интегрально-пропорционально-дифференциальный усилитель, отличающееся тем, что, с целью форсирования отработки возмущения независимо от величины запаздывания в системе, параллельно корректору введено нелинейное дифференцирующее звено, выход которого подключен к входу указанного усилителя.

328960

Фиг 1

Фиг. 8

Составитель T. Юрова

Техред T. Ускова

Редактор E. Братчикова

Корректор Е. Исакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 723 5 Изд. № 230 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5