Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор

Союз Советских

Социалистииеских

Республик (i3} 593676 (б1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 15.11,71 (21) 1715681/18-24

2 (51) N. Кл. (05 В 11/36 (23) Приоритет — (32) 16,11. 1970

Госудврственнь и коиатет

Совета Мнннстроо СССР оо делам нзооретенко н открытий (3!) P. 144.445 (33) ð (43) Опубликовано 15,02.78,Бюллетень Ме 6 (53) УДК 62-50 (088,8) (45) Дата опубликования описании 26. о . 7ф.

Иносч анпы

Петр Яблоньски и Збигнев Пьетруснньски (ПНР) (Иностранное предприятие

Пржемысловы Институт Аутоматикн и Помигав . (ПНР) (72) Авторы нзобретення (71) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНО-ИНТЕГРАЛЬНО-ДИФФЕРЬНШ1AЛЬНЬ1И

РЕГУЛ ЯТОР

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано при совместной работе в ПВМ с непосрелственным цифровым управлением.

Известны регуляторы, имеющие пропорциоíà IbHo-интегрирую(ций блок, последовательно 5 соединенный с интегрирующим блоком. Интегрирующий блок обеспечивает реализацию пропорционально- интегрально-дифференциальной (ПИД) функций обгцей схемы и одновременно предназначен для ручного управления, что . обеспечивает переход с автоматического управления на ручное и обратно, без возмугцений и без дополнительных операций (I i

Нелостатком известного регулятора является низкая псмехозагцищенность, вход интегрирующего блока должен быть высокоомным, что

1рудно обеспечить при совмещении функций блока управления и динамического блока в одном конструктивном блоке. ,Наиболее близким. техническим решением к данному изобретению является пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, содержащий интегрирующий блок, соединенный со входом исполнительного элемента, переключатель, источник постоянного напряжения, первый сумматор, вход которого соединен с

2 лиффереицирующпм блоком, и выход - со входом пропорпионального блока и первым э;и ментом обратной связи, соединенным с усили1елем и через второй элсменг обратной связи с выходом второго сумма гора, входы которо(о соединены с выходами пропорционального и лифференцирующего блоков и усилителя (2 .

11елостатком извести(н î p(. I улятора являет ся низкая помехоустойчивость, взаим(1зави II мость динамических параметров лифференци рования, интегрирования и пропорциона льн(п(I действия при их настройке, а также необхоли мость предварительной установки потенциомег ра ручного управления на значение, ссготн T(( вующее величине управлякпцего сигнала авг( матического управления в момент перехода автоматического режима на ручной.

Цель изобретения заключается в повышении надежности работы регулятора.

Указанная цель достигается тем. что ре(улятор содержит последовательно гоелнгинньи третий и четвертый элементы обрагной гня и(. выход усилителя через третий элемент обрат(((й связи и переключатель подключен к нхо I;(l усилителя и интегрирующего блока. а ч(р(з четвертый элемент обратной связи -- к III(х(1 Iу интегрирующего блока, связанного с игточпи ком постоянного напряжения.

5936m

На фиг. 1 изображена структурная схема регулятора; на фиг. 2 представлен пример технического осуществлении регулятора.

Регулятор состоит из пропорционально-дифференциального (ПИЛ) блока и блока 2 ручного управления. 5

Блок 1 (ПИД) состоит из пропорционального блока 3, дифференцирующего блока 4, первого сумматора Ь, второго сумматора 6, первого элемента 7 обратной связи, второго элемента

8 обратной связи, усилителя 9, Блок 2 ручного управления состоит из переключателя 10, источника 1 постоянного напряжения интегрирующего блока !2, исполнительного элемента 13.

Второй сумматор 6 состоит из усилителя

14 и резисторов 15 — 19.

Дифференцирующий блок 4 состоит.из усилителя 20, конденсаторов 21 и 22 и резистора . 23 в качестве элементов обратной:связи.

Интегрирующий блок 12 состоит из усилителя 24, конденсатора 25- и.резистора 26;

Потенциометры 97, 28, 29 служат для уста- 2о новки динамических параметров регулятора.

В состав регулятора входят третий и четвертый элементы обратной связи — резисторы 30, 3t и кнопка 32 ручного управления.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал; регулятора Х:, подается на дифференцирующий блок 4:и на сумматор 5, где он сравнивается с. заданным значением Х, Ошибка регулирования Е иодается на пропорциональный блок 3 и .иа..первый. элемент обратной связи 7.

30.

Выходной сигнал усилителя 9, являющийся выходным сигналом ПИД блока 1, подается

° через резистор 30 на вход лока 2 ручного управления и на сумматор 6, на вход которого кроме выходного сигнала s подается также сигнал с дифференцирующего блока 4 и с пропорционального блока 3. Выходной сигнал

Ч интегрирующего блока 12, пропорциональный выходному сигналу Z ПИД блока 1, преобразуется в выходных цепях исполнительного элемента. 13 в нормализованный выходной сигнал регулятора У

4{)

В ручном режиме управления статическая обратная связь, осуществленная резисторами

30 н 31, через переключатель 10 отключается от входа интегрирующего блока 12.

Ручное управленив осуществляется посред45 ством кнопки 32 ручного управления, с помощью которой ня вход интегрирующего блока

Г2 подается постоянный сигнал U соответствую. щего знака, вызывающий изменение значения выходного сигнала регулятора.

Для обеспечения перехода без возмущений с режима ручного управления на автоматический необходимо, чтобы выходной сигналЛ ПИД блока 1 во время ручного управления был равен выходному сигналу V интегрирующего блока !2. Это достигается благодаря охвату усилителя 14 сумматора 6,статической обратной. связь!о с помощью тех же резисторов 30 и 3!.

Переход без возмущений с автоматического режима управления на ручной осуществляется благодаря применению при ручном управлении интегрирующего блока !2, который «запоминает» последнее значение напряжения автоматического управления перед переходом на ручное управленив.

Регулятор позволяет простым способом без возмущений и без дополнительных операций переходить с. автоматического управления на ручное и обратно и осуществляет автоматическое переключение одного или нескольких регуляторов, что особенно важно.для того, чтобы не допускать отсутствия напряжения питания в схемах управленйя цифровой машиной, Формула изобретения

Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, содержащий интегрирующий блок,.соединенный со входом исполнительного элемента, переключатель, источник постоянного напряжения, первый сумматор, вход которого соединен с дифференцирующим блоком, а выход — со входом пропорционального блока и первым элементом обратной связи, соединенным с усилителем и через второй элемент обратной связи — с выходом второго сумматора, входы которого соединены с выходами пропорционального и дифференцирующего блоков и усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит последовательно соединенные третий и четвертый элементы обратной связи, выход усилителя через третий элемент обратной связи и переключатель подключен к входам усилителя и интегрируюгцего блока, а через четвертый элемент обратной связи — к выходу интегрирующего блока, связанного с источником постоянного напряжения.

° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Баранчук Е. И. «Проектирование и настройка электронных регуляторов», Машгиз, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР № 298923, кл, G 05 В !1/00, l966.

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открьггнй

1 13035. Москва, Ж.З5. Рауиккая наб., a. 4 5

Филиал И ПИ к Патент», i. Ужгород, ул. Ироекгная. 4

Редактор 3,. Мозжечкова

Заказ 278I4 с

Сос гавитель А. Лащев

Текред О. Лтгонря Корректор А. 1 рнрп нко

Тира ж!033 11однисное