Нелінійний автоматичний регулятор

Нелінійний автоматичний регулятор, що містить електронний регулюючий блок з релейним виходом, охоплений RC-контуром гнучкого зворотного зв'язку для формування основного закону 3 42721 Вказані недоліки значно обмежують можливість ефективного використання відомих регуляторів на теплоенергетичних об'єктах ТЕС. Технічна задача корисної моделі полягає в усуненні вказаних недоліків, розв'язанні проблеми технічного "протиріччя" та удосконаленні функціональної структури регулятора, що забезпечить його універсальну ефективність для широкого класу теплоенергетичних об'єктів, в тому числі і з несприятливими динамічними характеристиками. На Фіг.1 показана функціональна структурна схема нелінійного регулятора. Нелінійний регулятор являє собою транзисторний електронний регулюючий блок з релейним виходом охоплений подвійним контуром негативного гнучкого зворотного зв'язку і розрахований на вхідні уніфіковані сигнали постійного струму. Регулятор має два струмових входи сигналу 05мА (вх.1, вх.3), один вхід сигналу 0-20мА (вх.2), один вхід по напрузі 0-2,5В (вх.4) і один вхід по напрузі ±25В (вх.5). У вимірювальному електричному колі (1) вхідні струмові сигнали перетворюються в сигнали напруги і послідовно додаються між собою. На входи (вх.2, вх.3, вх.4) подаються сигнали, які необхідно демпфірувати Т дф . ( ) Електронний блок містить суматор (5), операційний підсилювач вхідних сигналів (7), який являє собою двополярний високоомний транзисторний підсилювач постійного струму. Сформовані в електричному колі (1) вхідні сигнали підсилюються операційним підсилювачем (7) і подаються на трипозиційний релейний підсилювач (4). На виході підсилювача (4) установлені тиристорні ключі, за допомогою яких утворюється релейна характеристика регулятора. Вихід регулятора розрахований на підключення активного навантаження на напругу ±24В. Тривалість імпульсів регулюється резистором "Тим" (10). Зона нечутливості регулюється резистором "зона". Стан регулятора контролюється візуально по сигнальним лампам (9). Живлення регулятора від мережі 220В, 50Гц (6). Нелінійний регулятор працює в комплекті з електричним виконавчим механізмом - сервомотором постійної швидкості. Для формування основного закону регулювання електронний блок нелінійного регулятора охоплений швидкодіючим (2) та інерційним (3) RCконтуром негативного гнучкого зворотного зв'язку з виходу трипозиційного релейного підсилювача (4) на вхідний суматор (4) регулятора. Перший RC-контур (2) являє собою електрич ( ) ний RC-коло, що містить змінний резистор uсв2 , ( ) неонову лампу НЛ1, резистор Т и 2 і конденсатор С2. Перший RC-контур (2) є контуром швидкодіючого зворотного зв'язку, сигнал якого подається безпосередньо через суматор (5) на вхід операційного підсилювача (7). Вхідними сигналами для 4 RC-контуру (2) є імпульси, що надходять з виходу трипозиційного релейного підсилювача (4). В наведеній частині опису функціональна структура електронного блоку нелінійного регулятора співпадає з функціональною структурою відомого регулятора Р-21 системи "Каскад". Відмінності полягають в тому, що нелінійний регулятор має додатковий інерційний RC-контур гнучкого зворотного зв'язку. Другий додатковий інерційний RC-контур (3) утворюється за допомогою інерційного електрич ( ) ного RC-кола, що містить змінний резистор uсв3 , ( ) неонову лампу НЛ2, резистор Т и3 , конденсатор С3, нелінійний фільтр (8), конденсатор С4. Нелінійний фільтр (8) являє собою електричне коло із зустрічно-паралельно ввімкнених напівпровідникових елементів (стабілітронів Д2, Д3, та діодів Д1, Д4), підключених паралельно резистору (Т ) пр 3 інерційного RC-контуру (3). Нелінійний фільтр виконує функцію порогового пристрою, призначеного для затримки (запізнення) електрич ( ) ного сигналу, що надходить з контуру Т и3 - C3 , за допомогою якого відбувається заряд конденсатора С4, який подається на вхід суматора (5). Вхідним сигналом для RC-контуру (3) є імпульси, що надходять з виходу трипозиційного релейного підсилювача (4). На Фіг.2 показані перехідні процеси в системі автоматичного регулювання з нелінійним регулятором. При відхиленні регулюємого параметру і появі на входах регулятора (вх.1-вх.4) сигналу s вх , який перевищує половину зони нечутливості регулятоD ра æ ö , регулятор спрацьовує. На виході релейç ÷ è2ø ного підсилювача (4) появляється сигнал (±24в), який приводить в дію пусковий механізм виконавчого механізму-сервомотору. Одночасно з виходу підсилювача (4) сигнал подається на RC-контури швидкодіючого (2) та інерційного (3) зворотних зв'язків. Спочатку вступає в роботу перший швидкодіючий зворотний зв'язок (2). В зв'язку з тим, що швидкість зростання сигналу зворотного зв'язку (2) s21 , більша за швидкість зростання сигналу від регулюємого параметру sвх1 , регулятор в початковій фазі (t1 ¸ t 8 ) перехідного процесу працює в "пульсуючому" режимі (в режимі короткочасних ввімкнень). Швидко дієвість регулятора на цьому етапі перехідного процесу забезпечують параметри настройки RC-контуру (2) - " uсв 2 " і " Т и 2 ". Необхідною умовою для "пульсуючого" режиму роботи регулятора є (sвх - s2 ) > 0 , Т об >> 0 ). В цьому полягає новий рівень техніки і суть корисної моделі. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 42721 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601