SU938256A1 - Device for regulator adjustment - Google Patents
Device for regulator adjustment Download PDFInfo
- Publication number
- SU938256A1 SU938256A1 SU802967611A SU2967611A SU938256A1 SU 938256 A1 SU938256 A1 SU 938256A1 SU 802967611 A SU802967611 A SU 802967611A SU 2967611 A SU2967611 A SU 2967611A SU 938256 A1 SU938256 A1 SU 938256A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- counter
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к технике автоматического регулировани и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл настройки промышленных автоматических регул торов с электрическими входными и выходными сигналами.The invention relates to an automatic control technique and can be used in devices for tuning industrial automatic controllers with electrical input and output signals.
Известны устройства дл настройки регул торов (УНР), содержащие возбудитель колебаний, выполненный в виде последовательно соединенных релейного элемента и апериодического звена , и анализатор колебаний tl 3.There are known devices for adjusting regulators (CNDs), comprising a vibration exciter, made in the form of a series-connected relay element and an aperiodic link, and an oscillation analyzer tl 3.
Известны также устройства , процедура настройки регул торов которых с помощью УНР вл етс итерационной Г2.Devices are also known whose adjustment procedure for regulators with the help of UNR is iterative G2.
Недостатками известного УНР вл ютс низка точность, узкий диапазон возможных значений параметров настройки и низкий уровень эргономических показателей, в частности, низкий показатель удобства обслуживани УНР оператором.The disadvantages of the known CNR are low accuracy, a narrow range of possible values of the settings and a low level of ergonomic indicators, in particular, a low indicator of the convenience of servicing the CNR by the operator.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл настройки регул торов, содержащее первый задатчик, второй задатчик, блок управлени , индикатор и последовательно соединенные третий задатчик, первый сумматор, релейный элемент, второй сумматор, первый преобразователь напр жени в частоту, первый делитель частоты, первый счетчик , цифро-аналоговый преобразователь и усилитель, последовательно соединенные генератор опорной частоты , второй делитель частоты, второй счетчик, блок усреднени , первый регистр и первый цифровой отсчетный блок и последовательно соединенные второй регистр и второй цифровой отсчетный блок,выход первого сумматора подключен к входу индикатора, первый вход выходного усилител соединен с вторым, входом второго сумматора , а второй вход - с первым выхо .дом второго задатчика, первый выход 393 блока управлени подключен к второму входу второго счетчика, второй выход - к второму входу блока усреднени , второй выход которого соединен с входом второго регистра, выход первого задатчика подключен к второму входу первого делител частоты, второй выход первого преобразовател напр жени в частоту подключен к вто рому входу первого счетчика З. Недостатками известного устройству вл ютс неудовлетворительные точ ность, надежность и эргономические показатели удобства обслуживани оператором, обусловленные слабой помехозащищенностью устройства и необходимостью выполнени оператором вычислительных операций на каждом шаге итерационной процедуры настройки регул тора. Цель изобретени - повышение точности и надежности устройства. Поставленна цель достигаетс тем что устройство содержит последовательно соединенные второй преобразователь напр жени в частоту, третий делитель частоты и третий счетчик, подключенный вторым входом к первому выходу блока управлени , а выходом к третьему входу блока усреднени , вход второго преобразовател напр жени в частоту соединен с выходом первого сумматора, второй вход треть его делител частоты соединен с вторым выходом второго задатчика, а тре тий вход - с выходом первого задатчи ка и вторым входом второго делител частоты. На чертеже изображена блок-схема устройства дл настройки регул торов Устройство содержит релейный элемент 1, второй сумматор 2, первый преобразователь 3 напр жени в частоту (ПНЧ), первый делитель частоты , первый счетчик 5, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 6, усилитель 7, первый задатчик 8, второй задатчик 9, генератор 10 опорной частоты, второй делитель 11 частоты, второй счетчик 12, блок 13 управлени , второй преобразователь И напр жени в частоту, третий делитель 15 частоты, третий счетчик 16, первый сумматор 17, третий задатчик 18, индикатор 19, блок 20 усреднени , первый регистр 21, второй регистр 22, первый цифровой отсчетный блок (ЦОБ) 23, второй цифровой отсчетный блок . Релейный элемент 1 имеет разнопол рные симметричные относительно нул напр жени уровни ограничени выходного сигнала. Сумматоры 2 и 17, ЦАП 6 и выходной усилитель 7 имеют двухпол рные выходныесигналы. Вторые входы сумматоров 2 и 17 вл ютс вычитающими по отношению к первым входам. ПНЧ 3 и 14 - инте|-рир 1ощего типа, например, каждый из них-содержит входной интегратор и пороговые элементы , соединенные с выходом иитегрэ тора, а также цепь сброса интегратора , управл емую пороговыми элементами , и выполнены так, что преобразуют знакопеременное входное напр жение в частоту следовани импульсов на выходеJкотора пр мо пропорциональна абсолютной величине соответствующего входного напр жени . ПНЧ 3 дополнительно формирует на втором выходе логический сигнал знака входного напр жени . В частности ПНЧ 3 и k могут быть выполнены, как ПНЧ в известном УНР. Делители А и 11 частоты выполнены так, что их коэффициенты делени устанавливаютс равными числовым эквивалентам параллельных кодов, подаваемых на их входы. Например, дес тичный четырехразр дный код обеспечивает установку их коэффициентов делени в пределах от 1 до 9999. Делитель 15 частоты выполнен так, что его коэффициент делени равен произведению числовых эквивалентов параллельных кодов, поданных на второй и третий входы. Например, он содержит два последовательно соединенных делител частоты, один из которых управл етс по третьему входу делител 15 и выполнен точно так, как делители j и 11 частоты, а второй по второму входу делител 15, например , восьмиразр дным единичным нормальным позиционным кодом. I Задатчики 8 и 9 выполнены в виде задатчиков параллельного кода, например задатчик 8 - в виде переключател на восемь положений, снабженных обозначени ми О, 1, 2, , 8., 16, 32, 6, , выдающего в каждом положении различные значени единичного нормального позиционного кода. Счетчик 5 - двоичный реверсивный, причем направление счета определ етс логическим сигналом на втором вхде .Closest to the proposed technical entity is a device for adjusting the regulators, containing the first master, the second master, the control unit, the indicator and the third master serially connected, the first adder, the relay element, the second adder, the first voltage to frequency converter, the first divider frequency, first counter, digital-to-analog converter and amplifier, serially connected reference frequency generator, second frequency divider, second counter, averaging unit, first register the first digital reading unit and the second register connected in series and the second digital reading unit, the output of the first adder is connected to the indicator input, the first input of the output amplifier is connected to the second, the input of the second adder, and the second input is connected to the first output of the second setpoint, the first output 393 the control unit is connected to the second input of the second counter, the second output to the second input of the averaging unit, the second output of which is connected to the input of the second register, the output of the first setter is connected to the second input of the first case the frequency, the second output of the first voltage to frequency converter is connected to the second input of the first counter Z. The disadvantages of the known device are poor accuracy, reliability and ergonomic ease of operator service, due to the weak noise immunity of the device and the need for the operator to perform computational operations at each step iterative procedure for adjusting the controller. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the device. The goal is achieved by the fact that the device contains a second voltage converter in series, a third frequency divider and a third counter connected by a second input to the first output of the control unit, and the output to the third input of the averaging unit is connected to the output of the second voltage converter the first adder; the second input; a third of its frequency divider is connected to the second output of the second master; and the third input to the output of the first master and the second input of the second frequency divider . The drawing shows a block diagram of a device for adjusting the regulators. The device includes a relay element 1, a second adder 2, a first voltage-to-frequency converter 3, a first frequency divider, a first counter 5, a digital-to-analog converter (DAC) 6, an amplifier 7, first setting unit 8, second setting unit 9, reference frequency generator 10, second frequency divider 11, second counter 12, control unit 13, second voltage-to-frequency converter, third frequency divider 15, third counter 16, first adder 17, third dial 18 indicator 19, the averaging unit 20, a first register 21, second register 22, a first digital readout unit (TSOB) 23, a second digital readout unit. Relay element 1 has a monopolar, output level limiting, symmetric with respect to zero voltage. Adders 2 and 17, D / A converter 6 and output amplifier 7 have bi-polar output signals. The second inputs of adders 2 and 17 are subtractive with respect to the first inputs. PNC 3 and 14 are an integral type of another type, for example, each of them contains an input integrator and threshold elements connected to the output of the integrator, as well as an integrator reset circuit controlled by threshold elements, and are designed so that they convert the alternating input the voltage to the pulse frequency at the output of the junction is directly proportional to the absolute value of the corresponding input voltage. The PNC 3 additionally generates a logical sign of the input voltage at the second output. In particular, PNC 3 and k can be performed as PNC in a known CNR. Frequency dividers A and 11 are designed so that their division factors are set equal to the numerical equivalents of the parallel codes supplied to their inputs. For example, the decimal four-digit code provides for setting their division factors in the range from 1 to 9999. The frequency divider 15 is designed so that its division factor is equal to the product of the numerical equivalents of the parallel codes supplied to the second and third inputs. For example, it contains two serially connected frequency dividers, one of which is controlled by the third input of divider 15 and is made exactly as frequency dividers j and 11, and the second by second input of divider 15, for example, an eight-bit unitary positional code. I The setting units 8 and 9 are made in the form of setting units of a parallel code, for example the setting setting device 8, in the form of a switch to eight positions, provided with the symbols O, 1, 2, ..., 8., 16, 32, 6, issuing in each position different unit values. normal positional code. Counter 5 is binary reversible, and the counting direction is determined by the logical signal on the second input.
ЦАП 6 имеет вход параллельного двоичного кода и настроен так, что его выходное напр жение достаточно точно равно нулю при входном коде, содержащем единицу только в старшем разр де.The DAC 6 has an input of a parallel binary code and is configured so that its output voltage is sufficiently exactly zero for an input code containing a unit only in the high-order bit.
Усилитель 7 выполнен в виде линейного усилител , коэффициент усилени которого может быть достаточно точно установлен равным любому из некоторого набора значений, содержащего нулевое значение, например из набора значений %; 0,01; 0,02 0,08; 0,16; 0,32; 0,6А, В частном случае усилитель 7 может представл ть собой усилитель с единичным коэффициентом усилени и с высоким , входным сопротивлением, например операционный-усилитель, включенный по схеме повторител , на входе которого установлен двоичный резистивный делитель напр жени , управл емый позиционным кодом второго задатчика 9. Блок 20 усреднени выполнен так, что при поступлении импульса на вто рой вход блок записывает в свои входные регистры цифровые сигналы, имеющиес к этому времени на первом и третьем входах, затем производит вычисление среднего значени всех данных, прин тых по первому входу, и всех данных, прин тых по третьему входу, за несколько предыдущих периодов поступлени импульсов на второй вход и выдает результаты этих вы числений на первый и второй выходы соответственно вместе с командами разрешени их записи во внешние регистры . В частном случае блок 20 усреднени представл ет собой два .независимых блока усреднени с общим ВХОДОМ управлени , в которых обработ ка и выдача данных производитс параллельно во времени, как в известном УНР. Блок 13 управлени выполнен так, что при каждом переходе в одну определенную сторону входного цифрового сигнала через значение, соответствующее нулевому напр жению на выходе ЦАП 6, он формирует одиночный импульс сначала на втором выходе, а за тем - на первом выходе, кроме этого, в зависимости от конкретного выполнени блока 20 усреднени блок 13 уп равлени может быть снабжен дополнительными цеп ми, соедин ющими его выходы с соответствующими входами блока 20 усреднени и регистров 21 и 22.The amplifier 7 is made in the form of a linear amplifier, the gain of which can be quite accurately set equal to any of a certain set of values containing a zero value, for example, from a set of values%; 0.01; 0.02 0.08; 0.16; 0.32; 0.6A In the particular case, the amplifier 7 can be a single-gain amplifier with a high input resistance, for example, an operational-amplifier connected in a repeater circuit, at the input of which a binary resistive voltage divider is installed, controlled by the position code of the second setter 9. Averaging unit 20 is designed so that when a pulse arrives at the second input, the unit records digital signals in its input registers that are available at that time at the first and third inputs, then calculates the average value of all data received at the first input, and all data received at the third input for several previous periods of arrival of pulses at the second input, and gives the results of these calculations to the first and second outputs, respectively, along with the commands to enable them to be written to external registers. In the particular case, the averaging block 20 is two independent averaging blocks with a common INPUT control, in which the processing and output of data are performed in parallel in time, as in the known UNR. The control unit 13 is designed so that at each transition to one particular side of the input digital signal, through the value corresponding to zero voltage at the output of the DAC 6, it forms a single pulse first at the second output, and then at the first output, in addition, Depending on the specific performance of the averaging unit 20, the control unit 13 may be equipped with additional circuits connecting its outputs with the corresponding inputs of the averaging unit 20 and the registers 21 and 22.
Задатчик 18 выполнен в виде регулируемого источника напр жени с диапазоном изменени не меньшим, чем диапазон изменени напр жени на втором входе первого сумматора 17УНР работает следующим образом.Unit 18 is designed as an adjustable voltage source with a range of variation not less than the range of voltage variation at the second input of the first 17UNR adder works as follows.
Соединенные между собой сумматор 2, ПНЧ 3, делитель k частоты, счетчик 5, ЦАП 6 и выходной усилитель 7 совместно с задатчиками 8 и 9 действуют , как апериодическое звено, посто нна времени и коэффициент усилени которого устанавливаютс задатчиками 8 и 9 соответственно. Со- единенные между собой сумматор 17, задатчик 18 и релейный элемент 1 действуют, как релейный элемент, порог срабатывани которого устанавливаетс задатчиком 19, так что электрическа цепь между вторым входом первого сумматора 17 и выходом усилител 7 представл ет собой последовательно соединенные релейные элемент с регулируемым порогом срабатывани и с фиксированными по абсолютной величине разнопол рными симметричными относительно нул уровн ми напр жени ограничени выходного сигнала и апериодическое звено с регулируемыми посто нной времени и коэффициентом усилени . После каждого изменени выходного состо ни релейного элемента апериодическое звено отрабатывает возникший на его входе скачок от уровн ограничени прежней пол рности до уровн ограничени новой пол рности выходного напр жени релейного элемента таким образом, что напр жение на выходе усилител 7 стремитс по экспоненциальному закону с посто нной времени апериодического звена к новому установившемус значению, равному новому : уровню ограничени выходного напр жени релейного элемента, умноженному на-значение коэффициента усилени апериодического звена, установленное задатчиком 9. Подключение УНР с задатчиком 9 установленным в нулевое, положение, которому соответствует нулевое значение коэффициента усилени апериодического звена, к замкнутой системе автоматического регулировани (САР) выходом усилител 7 к свободному входу регул тора, а вторым входом первого сумматора 17 к выходу датчика регулируемого параметра САР, очевидно , не измен ет состо ни САР. После указанного подключени напр жение на входе релейного элемента 1 равно разности между напр жением, созда- . ваемым на сумматоре 17 выходным сигн лом датчика регулируемого параметра, и выходным напр жением задатчика 18. Далее будем предполагать, что до пер вода задатчика 9 в какое-либо ненул ,евое положение посто нна составл юща напр жени на входе релейного элемента с помощью задатчика 18 ском пенсирована настолько точно, что ее некомпенсированна часть мала по сравнению с верхним пределом изменени входного сигнала УНР и не превышает (в процентном отношении) допуСтимого дл данной САР изменени сред него значени регулируемого параметра во врем настройки регул тора с помощью УНР. Указанна компенсаци может быть выполнена либо вручную on ратором, либо каким-либо известным образом автоматически, дл чего УНР может содержать дополнительные узлы, не изобраЛенные на чертеже -и не упоминаемые далее, так как способ компенсации не имеет значени дл существа изобретени . Дальнейша процедура настройки регул тора осуществл етс итерационным способом, основанным на зависимост х оптимальных параметров регул тора от параметров настройки УНР ;и параметров автоколебаний в системе :УНР - регул тор. Последние определ ютс по показани м ЦОБ 23 и 2k, В частности, дл САР с ПИ-регул тором настройка регул тора может считатьс оптимальной, если удовлетвор ютс слеудющие соотношени (критерии опти мальндсти) Г2. Т « TC, 3,5 Ти (1) А 0,32d(2) где Т, А - период и амплитуда колебаний на втором входе пер вого сумматора 17 соответ ственно; Тд - посто нна времени апериодического звена УНР; d - приведенна к выходу УНРчерез коэффициент усилени апериодического звена по ловина разностей уровней ограничени выходной характеристики релейного элемента; Т - посто нна времени интегрировани регул тора. Задатчик 9 будет вл тьс задагчиком величины d и может быть снабжен, обозначением 3, если сумматор 2 выполнить так, что отношение коэффициента передачи по его первому входу к кoэффициeнty передачи по его второму входу равно отношению номинального верхнего предела изменени напр жени на выходе усилител 7 к уровню ограничени выходного напр жени релейного элемента 1, а задатчик 9 выполнить так, чтобы каждому его положению номинально соответствовало указанное его оцифровкой значение коэффициента передачи выходного усилител 7. После установки задатчиком 9 отличного от нул значени величины d при правильной фазировке подключени ; УНР к САРи при достаточно большом установленном значении величины с1, которое во вс ком случае должно превышать минимальное значение напр жени , подача которого на вход регул тора в соответствующей пол рности приводит в конечном счете к такому :. изменению регулируемого параметра, что напр жение на входе релейного элемента 1 изменит знак, в замкнутой системе САР-УНР возникают автоколебани . При этом в установившемс режиме колебани входного сигнала УНР по форме близки к синусоидальным колебани м и совершаютс относительно такого среднего значени , которому соответствуют симметричные относительно нул напр жени колебани напр жени на входе релейного элемента 1. Вследствие симметричности относительно нул напр жени выходной характеристики релейного элемента 1 и линейности статических характеристик сумматора 2, первого ПНЧ 3, первого делител k частоты, первого счетчика 5, ЦАП 7 и усилител 7 колебани выходного напр жени ЦАП 6 происход т симметрично относительно нул напр жени , а моменты возникновени единицы в старшем разр де выходного кода первого счетчика 5 почти точно совпадают с моментами начальной фазы колебаний выходного сигнала УНР, так что интервалы времени между следующими друг за другом, моментами возЭ9 никновени единицы в старшем разр де выходного кода первого счетчика 5 равны периоду колебаний Т. Параметры колебаний сигнала на втором входе первого сумматора 17 (амплитуда и период) завис т как от параметров настройки регул тора (посто нна времени интегрировани fy , коэффициент усилени - Кр, так от параметров настройки УНР (посто н на времени апериодического звена Tg ,, приведенный к выходу УНР через коэффициент усилени апериодического звена уровень ограничени выхо ной характеристики релейного элемента -d). Как отмечалось, задатчик 9 вл етс задатчиком величины d. Коэффициент преобразовани первого ПНЧ 3 выбран таким, что каждому значению оцифровки положений задатчика 8, выполненной в единицах времени , соответствует посто нна времени апериодического звени, котора в 3,5 раза больше установленного по оцифровке этого задатчика значени времени, Задатчик В снабжен обозначением T, так что этим задатчиком обеспечиваетс установка посто нной времени апериодического звена, удовлетвор ющей соотношению (1). Каждый раз при возникновении еди ницы в старшем разр де выходного кода первого счетчика 5,. т.е.. в моменты начальной фазы колебаний выход ного сигнала УНР, блок 13 управлени формирует на его первом выходе одиночный импульс, обнул ющий второй счетчик 12, и третий счетчик 16 (некотора задержка в формировании этих импульсов пренебрежимо мала по сравнению с величиной периода колебаний) так что к моменту.очередного обнулени счетчиков 12 и 16, их выходные цифровые сигналы отображают числа импульсов, наклонные ими за закончив шийс предыдущий период колебаний. Число импульсов N, накопленное за врем Т во втором счетчике 12, соответствует величине, определ емой следующей формулой N 4- Vi м где f,- - выходна частота генератора 10;. Т - период колебаний на втором входе первого сумматора 17; Ту - введенное в УНР задатчиком 8 значение посто нной времени интегрировани регул тора. 610 При выборе 100 Гц из (3) получаем М 100-, С) W при ЭТОМ четырехразр дный дес тичный отсчетный блок 23 с зап той после двух старших разр дов будет отображать усредненный результат измерени величины Т/Ту, который может быть использован оператором дл определени бйлее оптимальных значений параметров настройки регул тора дл осуществлени следующего шага итерационной процедуры настройки регул тора, с помощью номограммы, аналогичной номограмме , приведенной в работе 2, но построенной не дл параметра Е ЗэБ, т.е. пр мо пропорционального вeличин§.., а дл параметра ). Величина 7./Т, может быть также использована дл оценки степени близости параметров настройки регул тора к их оптимальным значени м, поскольку, как следует из соотноше- . ни (1), приоптимальной настройке регул тора T/T 3,5. Число импульсов Мд, накопленное за врем Т в третьем счетчике 16, соответствует величине, определ емой формулой -f 5ix(t)i где X(t) - наг{Ь жение на входе второго ПНЧ U; Кд - коэффициент передачи второго ПНЧ U; t - текущее врем . Хот колебани выходного сигнала УНР отличаютс от синусоидальных колебани сигнала на втором входе первого сумматора 17 и, следовательно , колебани напр жени на входе второго ПНЧ И, но вследствие свойства инерциии промышленных объектов. которое способствует сильной фильтрации высших гармоник вводимого в САР сигнала, можно считать указа ные сигналы синусоидальными, т.е. X(t) Asln4 t .(6) Тогда из формулы (5) имеем 2 Т А Так какГвепичина Ыд вл етс функцией величин Т/Т и A/d, как и коэффициент Ч С2, она может быть использована дл определени более оптимальных значении параметров настройки регул тора дл следующего 119382 шага итерационной процедуры настройки регул тора, например с помощью номограммы, аналогичной номограмме, приведенной в работе 2, но построенной не дл параметра, а дл параметра Мд (7). Из изложенного видно, что измерение функций параметров колебаний производитс -путем синхронного интегрировани входного сигнала (со оком-ю пенсированнои посто нной составл ющей ) интегратором, (последовательное соединение второго ПНЧ 1Л, третьего делител 15 частоты и третьего счетчика 16) и интегрировани опорной частоты интегратором, каковым вл етс последовательное соединение вто рого делител 11 частоты и второго счетчика 12, за интервалы времени, автоматически определ емые блоком 13 управлени , вход которого соединен с входом УНР через интегратор, каковым вл етс последовательное соединение первого ПНЧ 3 первого- делител i частоты и первого счетчика 5Интеграторы эффективно подавл ют импульсные и высшие гармонические составл ющие входных сигналов, поэтому результаты измерений -функций параметров колебаний предлагаемым УНР значительно меньше завис т от указанных составл ющих его входного сигнала, чём результаты измерений ве личин А, Т известными УНР. Правильное действие блока 13 управлени не нарушаетс при наличии дополнительных переходов через нуль входного напр жени нуль-органа, йызванных импульсными и высшими гамоническими составл ющими входного сигнала, так что отпадает необходимость в демпфировании входного сигнала, которое в известных УНР вносит дополнительную погрешность измерени . Таким образом, предлагаемое УВР точнее и надежнее в работе, чем известные аналогичные устройства. На- р ду С этим предлагамое УНР проще известных аналогичных устройств, что также способствует его более надежной работе. Кроме того предлагаемое УНР не требует от оператора выполнени в процессе настройки регул тора многократных промежуточных вычислений , следовательно имеет более высокие эргономические .показатели удоб ства в работе. Предлагаемое УНР может найти применение дл оптимизации настройки 6 регул торов при вводе в эксплуатацию или периодически во врем эксплуатации промышленных САР без нарушени их функционировани . формула изобретени Устройство дл настройки регул торов , содержащее первый задатчик, второй задатчик, блок управлени , индикатор и последовательно соединенные Третий задатчик, первый сумматор, релейный элемент, второй сумматор, первый преобразователь напр жени в частоту, первый делитель частоты, первый счетчик, цифро-аналоговый преобразователь и усилитель, последовательно соединенные генератор опорной частоты, второй делитель .частоты, второй счетчик, блок усреднени , первый регистр и первый цифровой отсчетный блок и последовательно соединенные второй регистр и второй цифровой отсчетный блок, выход первого сумматора подключен к входу индикатора, первый вход усилител соединен со вторым входом второго сумматора, а второй вход - с первым выходом второго задатчика, первый выход блока управлени подключен к второму входу второго счетчика, второй выход - к второму входу блока усреднени , второй выход которого соединен с входом второго регистра, выход первого задатчика подключен к второму входу первого делител частоты, второй выход первого преобразовател напр жени в частоту подключен к второму входу первого счетчика, отлича. ющ е е с тем, что, с целью повышени точности, надежности и эргономических показателей устройства, оно содержит последовательно соединенные второй преобразователь напр жени в частоту, третий делитель частоты и третий счетчик, подключенный вторым входом к первому выходу блока управлени , а выходом - к третьему входу блока усреднени , вход второго преобразовател напр жени в частоту соединен с выходом первого сумматора, второй вход третьего делител частоты соединен с вторым выходом второго задатчика, а третий вход - с выходом первого задатчика и вторым входом второго делител частоты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ff 253207, кл. G, 05 В 13/02, 1968.Interconnected adder 2, PNC 3, frequency divider k, counter 5, D / A converter 6 and output amplifier 7 together with setting units 8 and 9 act as an aperiodic link, the time constant and gain factor of which are set by setting units 8 and 9, respectively. Interconnected adder 17, setpoint 18 and relay element 1 act as a relay element, the response threshold of which is set by setter 19, so that an electrical circuit between the second input of the first adder 17 and the output of amplifier 7 is a series-connected relay element with adjustable threshold of operation and with absolute values of opposite polarity symmetrical with respect to zero levels of the voltage limit the output signal and aperiodic link with adjustable constant this time and gain factor. After each change in the output state of the relay element, the aperiodic link fulfills the jump that occurred at its input from the limiting level of the previous polarity to the limiting level of the new polarity of the output voltage of the relay element so that the output voltage of the amplifier 7 tends to exponentially with a constant the time of the aperiodic link to a new steady-state value equal to the new: the level of limiting the output voltage of the relay element multiplied by the value of the coefficient y Aperiodic link set by setter 9. Connecting the UNR with setpoint 9 set to zero, the position to which the zero value of the aperiodic link gain corresponds to the closed system of automatic control (ATS) by the output of the amplifier 7 to the free input of the regulator, and the second input of the first adder 17 to the output of the CAR adjustable parameter sensor, obviously, does not change the state of the CAP. After this connection, the voltage at the input of the relay element 1 is equal to the difference between the voltage created by -. output of the sensor of the adjustable parameter on the adder 17, and output voltage of the setting device 18. Next, we will assume that before the setting water pressure transmitter 9 is any non-zero, the constant position is a component of the voltage at the input of the relay element using the setting time pressure sensor 18 so accurate that its uncompensated part is small compared to the upper limit of the change in the input signal of the UNR and does not exceed (in percentage terms) the change in the average value of the controlled parameter in the rem setting the regulator via the UPR. The specified compensation can be performed either manually on the rattor, or in some known manner automatically, for which the UPR may contain additional nodes that are not shown in the drawing — and not mentioned further, since the compensation method does not matter for the essence of the invention. The further procedure for adjusting the controller is carried out in an iterative way, based on the dependences of the optimal parameters of the controller on the settings of the UNR, and the parameters of self-oscillations in the system: UNR - the regulator. The latter are determined by the indications of CSC 23 and 2k. In particular, for SAR with a PI controller, the adjustment of the controller can be considered optimal if the following relations are satisfied (optimality criteria) T2. T «TC, 3.5 Ti (1) A 0.32d (2) where T, A is the period and amplitude of oscillations at the second input of the first adder 17, respectively; Td is the time constant of the aperiodic link of the UPR; d - reduced to the output of the CNR through the gain of the aperiodic link half of the difference of the levels of the limitation of the output characteristic of the relay element; T is the constant of the controller integration time. The setting device 9 will be the setting value of d and can be provided with the designation 3 if the adder 2 is performed so that the ratio of the transfer coefficient at its first input to the transfer coefficient at its second input is equal to the ratio of the nominal upper limit of the voltage change at the output of the amplifier 7 to the level of limiting the output voltage of the relay element 1, and the setting device 9 to perform so that each position of the amplifier nominally corresponds to its digitization value of the gain of the output amplifier 7. After setting by the setting device 9 of a nonzero value of the value of d with proper connection phasing; UNR to SAR with a sufficiently large set value of the value of c1, which in all cases must exceed the minimum value of the voltage, the supply of which to the input of the controller in the corresponding polarity ultimately leads to the following:. the change in the controlled parameter, that the voltage at the input of the relay element 1 changes sign, in the closed system CAP-UNR, self-oscillations arise. At the same time, in the established mode, oscillations of the input signal of the UNR are close in shape to sinusoidal oscillations and are made relative to such an average value, to which the voltage symmetrical with respect to zero voltage fluctuations at the input of the relay element 1 correspond. Due to the symmetry with respect to the zero voltage of the output characteristic of the relay element 1 and the linearity of the static characteristics of the adder 2, the first PNCh 3, the first frequency divider k, the first counter 5, the DAC 7 and the amplifier 7 oscillations of the output voltage DAC 6 occurs symmetrically with respect to zero voltage, and the instants of occurrence of the unit in the higher order of the output code of the first counter 5 almost exactly coincide with the initial phase of the oscillations of the output signal of the UNR, so that the time intervals between successive moments in the higher bit of the output code of the first counter 5, the oscillation period T is equal. The oscillation parameters of the signal at the second input of the first adder 17 (amplitude and period) depend both on the settings of the regulator (on the integration time is fy, the gain is Kp, as well as from the settings of the UNR (constant at the time of the aperiodic link Tg, reduced to the output of the CNR through the gain of the aperiodic link, the limitation level of the output characteristic of the relay element -d). As noted, setpoint 9 is setter of d. The conversion coefficient of the first PNC 3 is chosen such that each value of the digitization of the settings of the setting device 8, made in units of time, corresponds to the time constant of the aperiodic link, which is 3.5 times greater than the time value set by the digitization of this setting device, Setpoint B is labeled T, that this setter provides for setting the time constant of the aperiodic link satisfying relation (1). Each time a unit occurs in the high-order bit of the output code of the first counter 5 ,. i.e. at the instants of the initial phase of oscillations of the output signal of the CNR, control unit 13 forms a single pulse at its first output, which flushes the second counter 12, and the third counter 16 (some delay in the formation of these pulses is negligible compared to the period oscillations) so that by the time of the next zeroing of the counters 12 and 16, their output digital signals reflect the number of pulses that they inclined during the last oscillation period. The number of pulses N accumulated over time T in the second counter 12 corresponds to the value determined by the following formula N 4-Vi m where f, - is the output frequency of the generator 10 ;. T is the oscillation period at the second input of the first adder 17; Tu is the value of the constant integration time of the controller entered into the UNR by the setting unit 8. 610 When selecting 100 Hz from (3) we get M 100-, C) W at THIS four-digit decimal reading block 23 with a comma after two high-order bits will display the average result of measuring the T / T value, which can be used by the operator for determining the optimal values of the controller settings for the next step of the iterative procedure for adjusting the controller using a nomogram similar to the nomogram given in paper 2, but not constructed for the parameter E Zeb, i.e. directly proportional magnitude., and for the parameter). The value 7./T can also be used to estimate the degree to which the controller settings are close to their optimal values, since, as follows from the ratios. nor (1) at the optimal setting of the T / T 3.5 controller. The number of pulses Md accumulated over time T in the third counter 16 corresponds to the value defined by the formula -f 5ix (t) i where X (t) is the load at the input of the second UFR U; Kd - the transfer coefficient of the second UFR U; t is the current time. Although the oscillations of the output signal of the CNR are different from the sinusoidal oscillations of the signal at the second input of the first adder 17 and, consequently, the fluctuations of the voltage at the input of the second low-voltage filter, And, but because of the inertia properties of industrial facilities. which contributes to the strong filtering of higher harmonics of the signal input to the SAR, the indicated signals can be considered sinusoidal, i.e. X (t) Asln4 t. (6) Then, from formula (5) we have 2 TА. Since Gdpichina Ыd is a function of T / T and A / d, like the coefficient С C2, it can be used to determine more optimal values the controller settings for the next 119382 steps of the iterative procedure for adjusting the controller, for example using a nomogram similar to the nomogram shown in paper 2, but not for the parameter, but for the MD parameter (7). It can be seen from the above that the measurement of the functions of the parameters of the oscillations is carried out by means of synchronous integration of the input signal (with an appropriate sensing constant component) by the integrator (serial connection of the second LIF 1L, third frequency divider 15 and the third counter 16) and integration of the reference frequency by the integrator which is the serial connection of the second frequency divider 11 and the second counter 12, for the time intervals automatically determined by the control unit 13, the input of which is connected to the UNR input h Through the integrator, which is the serial connection of the first PNC 3 of the first i-divider frequency and the first counter 5, the integrators effectively suppress the pulsed and higher harmonic components of the input signals, therefore the measurement results of the vibration parameter parameters offered by the CND depend much less on the components specified input signal, what are the results of measurements of A, T values by known CNRs. The correct action of the control unit 13 is not violated in the presence of additional zero crossings of the input voltage of the zero-organ caused by the pulsed and higher gamonic components of the input signal, so that there is no need to damp the input signal, which in the known UNR introduces an additional measurement error. Thus, the proposed UVR is more accurate and reliable in operation than the known similar devices. On the other hand, this proposed UNR is simpler than the known similar devices, which also contributes to its more reliable operation. In addition, the proposed CNR does not require the operator to perform multiple intermediate calculations in the process of adjusting the controller, and therefore has higher ergonomic performance indicators. The proposed CNR can be used to optimize the settings of 6 controllers during commissioning or periodically during operation of industrial SAR without disturbing their operation. Claims An apparatus for adjusting the regulators, comprising a first setter, a second setter, a control unit, an indicator and serially connected Third setter, first adder, relay element, second adder, first voltage to frequency converter, first frequency divider, first counter, digital analogue converter and amplifier, a reference frequency generator connected in series, a second frequency divider, a second counter, an averaging unit, a first register, and a first digital readout unit and will follow The second register and the second digital reading unit are connected to the second input, the output of the first adder is connected to the indicator input, the first input of the amplifier is connected to the second input of the second adder, and the second input is connected to the first output of the second setpoint, the first output of the control unit is connected to the second input of the second counter, and the second the output is to the second input of the averaging unit, the second output of which is connected to the input of the second register, the output of the first setting device is connected to the second input of the first frequency divider, the second output of the first converter, for example EIW frequency connected to the second input of the first counter differs. In order to improve the accuracy, reliability and ergonomic performance of the device, it contains a second voltage / frequency converter connected in series, a third frequency divider and a third counter connected by a second input to the first output of the control unit, and the output to the third input of the averaging unit, the input of the second voltage-to-frequency converter is connected to the output of the first adder, the second input of the third frequency divider is connected to the second output of the second setting device, and the third input is connected to the output of the first control unit and the second input of the second frequency divider. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate ff 253207, cl. G, 05 B 13/02, 1968.
1393825613938256
2. Ротач В.Я. Расчет динамики 3- Устройство дл настройки регу промышленных автоматических сие- л торов (УНР). Техническое описание тем регулировани . М., Энерги , и инструкци по эксплуатации 1973.ЗЯа. 679.503 ТО (прототип).2. Rotach V.Ya. Calculation of dynamics 3- Device for adjusting the regulation of industrial automatic generators (UNR). Technical description of the regulation. M., Energiya, and operating instructions 1973. ЗЯa. 679.503 THAT (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802967611A SU938256A1 (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Device for regulator adjustment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802967611A SU938256A1 (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Device for regulator adjustment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU938256A1 true SU938256A1 (en) | 1982-06-23 |
Family
ID=20912446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802967611A SU938256A1 (en) | 1980-08-04 | 1980-08-04 | Device for regulator adjustment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU938256A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014030144A3 (en) * | 2012-08-24 | 2014-07-03 | Federal State Budgeted Education Institution For Higher Professional Education Perm National Research Polytechnic University | Method of operational control of electron beam welding based on the synchronous integration method |
| CN104091087B (en) * | 2014-07-22 | 2017-04-05 | 国家电网公司 | A kind of asynchronous oscillation off-the-line criterion based on busbar voltage frequency |
-
1980
- 1980-08-04 SU SU802967611A patent/SU938256A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014030144A3 (en) * | 2012-08-24 | 2014-07-03 | Federal State Budgeted Education Institution For Higher Professional Education Perm National Research Polytechnic University | Method of operational control of electron beam welding based on the synchronous integration method |
| CN104091087B (en) * | 2014-07-22 | 2017-04-05 | 国家电网公司 | A kind of asynchronous oscillation off-the-line criterion based on busbar voltage frequency |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0660120B1 (en) | A method for the digital electronic measurement of periodic electrical quantities, and an instrument for the implementation of such a method | |
| US4055795A (en) | Correction system for regulating the power factor of an electrical network | |
| IE45251B1 (en) | Electrical energy meters | |
| GB2189319A (en) | Temperature compensation of force measuring apparatus | |
| US4618940A (en) | Error correction system for digital length or angle measuring instrument | |
| US3530458A (en) | Analog to digital conversion system having improved accuracy | |
| EP0166706B1 (en) | Method for the measurement of capacitances, in particular of low capacitances | |
| US5014058A (en) | Method and arrangement for evaluating a measurable analog electrical quantity | |
| US5895863A (en) | Smart flowmeter pre-amplifier | |
| GB1598783A (en) | Analogue-digital converter and conversion method | |
| SU938256A1 (en) | Device for regulator adjustment | |
| US4706767A (en) | Dual-range analog-to-digital convertor | |
| JPS614919A (en) | Position encoder compensator | |
| JPS6118828A (en) | Method and device for operating electromagnetic type force compensating balance | |
| JPH01227030A (en) | Detecting circuit of resistance temperature characteristic | |
| US4217634A (en) | Voltage and current sources | |
| EP0128559A2 (en) | A load cell type weight measuring device and a sensitivity checking method thereof | |
| JPH0338535B2 (en) | ||
| JPH0321047B2 (en) | ||
| GB1597288A (en) | Power monitoring devices | |
| SU979899A1 (en) | Force measuring device | |
| EP0666646A2 (en) | Differential voltage monitor | |
| SU824148A1 (en) | Device for adjusting regulators | |
| JPH0835891A (en) | Inner force sensor | |
| SU938173A1 (en) | Device for measuring ac voltage effective value |