Релейное управляющее устройство

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 021179 (21) 2840030/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Г1риоритет

Опубл*ковано 230781,Бюллетеиь " 27, Датаопубликованияописания 230781 (51)М. Кл

G 05 В 11/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53)УДК 62 so (088.8) (72) Автор изобретения

Е.Г. Жанжеров

I

I (71) Заявитель (54) РЕЛЕЙНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО. Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию систем с переменными параметрами и может быть использовано в релейных системах управления медленно протекающими процессами и инерционными объектами в условиях воздействия на них изменяющихся возмущений.

Известны управляющие устройства, содержащие трехпозиционные реле и использующиеся в случае изменения параметров объекта регулирования $1) .

Однако такие устройства не обеспечивают высокой точности работы систем автоматического регулирования. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является релейное управляющее устройство, содержащее реле с зоной нечувствительности, фильтр и последовательно соединен- 20 ные инвертор, коммутатор, интегратор, второе реле с зоной нечувствительности и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, второй вход — с выходом фильт-25 ра, первый вход первого реле с зоной нечувствительности соединен с выходом интегратора, а вход фильтра — со вторыми входами первого и второго реле с зоной нечувствительности. Дан- 30 ное устройство позволяет автоматически регулировать величину эоны нечувствительности так, чтобы система находилась на границе перехода от однополярного режима работы релейного элемента к двухполярному, не допуская при этом двухполярного режима в основном контуре управления. Этот режим работы позволяет существенно повысить точность релейной системы автоматического регулирования C2) .

Однако в известном устройстве не используетая информация о входном сигнале, в результате чего может возникнуть запаздывание при регулировании зоны нечувствительности, что ухудшает точность.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик релейного устройства для увеличения точности системы автоматического регулирования.

Указанная цель достигается тем, что релейное управляющее устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, блок определения амплитуды сигнала и второй сумматор, выход которого соединен со входом ин.вертора, вторым входом коммутатора и

1третьим входом логического блока, вто:рой вход - с выходом интегратора, тре849139

t0 тий вход — с выходом фильтра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со входом фильтра.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит первое реле 1 с зоной нечувствительности, фильтр 2, интегратор 3, первый сумматор 4, блок

5 определения амплитуды сигнала, второй сумматор б, второе реле 7 с зоной нечувствительности, инвертор 8, коммутатор 9, логический блок 10.

Релейное управляющее устройство работает следующим образом.

Входной сигнал, состоящий из медленно меняющейся и быстро меняющейся состанляющих, одновременно подается на реле 1 и 7, фильтр 2 и первый сумматор 4. Сигнал с выхода реле 1 идет в основной контур управления, все остальные элементы и связи устройства служат для обеспечения автоматической настройки требуемой зоны нечувствительности.

Изменение эоны нечувстнительности. реле 1 и 7 осуществляется сигналом с выхода интегратора 3, на вход которого подается со второго сумматора б разность амплитуды, быстро меняющейся, и .величины медленно меняющихся составляющих, а также инвертированное текущее значение эоны нечувствительности. Определение быстро меняющейся составляющей осуществляется в первом сумматоре 4, который вычитает из входного сигнала значение медленно меняющейся составляющей, поступающей с фильтра 2. Определение максимального и минимального значения быстро меняющейся составляющей, а следовательно, и вычисление амплитуды данного сигнала производится в блоке 5 определения амплитуды сигнала.

Если на выходе реле 1 существует двухполярный сигнал, то отклонение зоны нечувствительности Ь = а - хо в Ь положительно, и происходит увеличение зоны нечувствительности реле 1 до величины а - ха.

° Зона нечувствительности второго реле 7 меньше зоны нечувствительности первого реле 1 на величину 1Ьо, зависящую от характера изменения параметров объекта регулирования и внешнего возмущения.

Дальнейшая задача заключается в том, чтобы обеспечить надежный переход от двухполярного режима работы реле к однополярному и чтобы величина зоны нечувствительности соответствовала границе перехода от однополярного режима работы реле 1 к двухполярному, не допуская при этом двухполярного режима н основном контуре управления.

ЬО

Для решения даыной задачи н логическом блоке 10 осуществляется следующая операция.

При выполнении условий xäс<0 и

ЛЬ<0 логический блок воздействует на коммутатор 9, в результате чего происходит инвертирование сигнала с выхода второго сумматора б. Здесь с величина импульсов на выходе второго

«зеле 7.

Учитывая это, работа релейного управляющего устройства происходит следующим образом.

Когда в результате увеличения зоны нечувствительности первого реле 1 ее значение становится больше, чем а - x, знак отклонения зоны нечувствительности йЬ изменяется на отрицательный. В этом случае сигнал на выходе первого реле 1 становится однополярным, но на выходе реле 7 может остаться двухполярным (фиг. 2 а и b ), а следовательно, при отрицательном импульсе на выходе второго реле 7 выполняется условие, приведенное выше.

За счет воздействия логического блока

10 коммутатор 9 меняет знак сигнала с выхода второго сумматора б, и увеличение эоны нечунствительности реле

1 и 7 продолжается до тех riop, пока сигнал на выходе второго реле 7 не становится однополярным. Тогда прекращается воздействие логического блока 10 на коммутатор 9, и сигнал с выхода второго сумматора б поступает на вход интегратора 3 без инвертирования. В этом случае происходит уменьшение зоны нечувствительности, так как лЬ(0.

Без учета операций, выполняемых логическим блоком 10, при уменьшении зоны нечувствительности первого реле

1 за счет запаздывания, обуслонленного временем вычисления управляющего алгоритма, мо <ет слон<иться положение, когда при отрицательном значении отклонения зоны нечувствительности Л Ь (что соответствует однополярному режиму работы первого реле 1) на выходе первого реле 1 поянится двухполярный сигнал, что является недопустимым.

Ликвидация данного явления обеспечивается использованием предлагаемого устройства. В этом случае при уменьшении зоны нечувствительности днухполярный сигнал возникает раньше на выходе второго реле 7 по сравнению с реле 1, и вновь выполняется услоние, при котором логический блок 10, воздействуя на коммутатор 9, обеспечивает инвертирование сигнала с выхода второго сумматора б и тем самым обуславливает унеличение зоны нечувствительности обоих реле 1 и 7.

Регулирование зоны нечувствительности первого реле 1 осуществляется в соответствии с управляющим алгоритмом

Ь = )(а - x - Ь) ñ1ã.

849139

Формула изобретения

25 фиа1

Таким образом, использование для регулирования зоны нечувствительности информации как о входном, так и о выходном сигналах, позволяет уменьшить влияние запаздывания, обусловленного временем вычисления управляющего алгоритма. При этом величина допустимого отклонения зоны нечувствительности от значения, соответствующего переходу от однополярного режима к двухполярному D Ьо,меньше, чем программное смещение зоны нечувстви гельности лЬп. Это обусловлено тем, что величина аЬ в отличие от b bп, не зависит от запаздывания, возникающего вследствие затраты определенного времени на вычисление управляю- 15 щего алгоритма.

Таким образом, в предлагаемом устройстве существенно улучшены динамические характеристики, что обеспечивает увеличение точности релейной щ системы автоматического регулирования.

Релейное управляющее устройство, содержащее первое реле с зоной нечувствительности, фильтр и последовательно соединенные инвертор, коммутатор, интегратор, второе реле с зоной нечувствительности и логический блок, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, второй вход — с выходом фильтра, первый вход первого реле с зоной нечувствительности соединен с выходом интегратора, а вход фильтра соединен со вторыми входами первого и второго реле с зоной нечувствительности, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит последовательно соединенные первый сумматор, блок определения амплитуды сигнала и второй сумматор, выход которого соединен со входом инвертора, вторым входом коммутатора и третьим входом логического блока, второй вход — с выходом интегратора, третий вход — с выходом фильтра и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен со входом фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 391532, кл. G 05 В 11/16, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 622045, кл. G 05 В 11/16, 1977 (прототип).

849139

Фиг. 2

Составитель Г. Нефедова

Редактор С. Родикова ТехредЭ.Чужик Корректор O. Билак

Тираж:940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6090/60

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4