патенты / 16338

713782-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB713782A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ 713,782 713,782 Дата подачи заявки Рё подачи полной спецификации: 31 декабря 1951 Рі. : 31, 1951. в„– 30463/51. 30463/51. Заявление подано РІ Соединенных Штатах Америки 10 января 1951 РіРѕРґР°. 10, 1951. Полная спецификация опубликована: 18 августа 1954 Рі. : 18, 1954. Рндекс РїСЂРё приемке:-Класс 135, РџР»(Р‘:РЎ:Р”:Р•), Р  9 Рђ( 2:6:РҐ), Р  14, Р  16 ((Р‘:РЎ), Р  16 Р•( 3: :- 135, (: : : ), 9 ( 2: 6: ), 14, 16 ((: ), 16 ( 3: 5), Рџ( 18:21:24 РљРҐ). 5), ( 18: 21: 24 ). ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ- - Усовершенствования методов Рё систем поддержания переменного состояния РїСЂРё заранее определенном значении РњС‹, , корпорация штата РќСЊСЋ-Йорк, РїРѕ адресу: 95, Р­Р№РјСЃ-стрит, Рочестер 1, РќСЊСЋ-Йорк, Соединенные Штаты Америки. настоящим заявляем, что изобретение, РЅР° которое РјС‹ молимся, чтобы нам был выдан патент, Рё СЃРїРѕСЃРѕР± его реализации должны быть РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описаны РІ следующем заявлении: , , - , , , 95, , 1, , , , , , : - Настоящее изобретение относится Рє способам Рё системам для поддержания переменного состояния РЅР° заданном значении. Рзобретение особенно касается, хотя Рё РЅРµ ограничивается, системой управления жидкостью для управления переменным процесса, таким как температура, давление, скорость потока, уровень жидкости. Рё С‚.Рї. РїРѕ заранее определенной стоимости. , , , , , , . Обычные контроллеры, предназначенные для обеспечения пропорционального отклика, особенно если РѕРЅРё также предназначены для обеспечения РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРіРѕ отклика, дополняющего пропорциональный отклик, были эффективны РІРѕ время запуска процесса, чтобы быстро довести технологическую среду РґРѕ желаемого или заданного значения. без превышения этого значения. Однако контроллеры СЃ этими РґРІСѓРјСЏ реакциями РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ предотвратить «смещение», то есть РѕРЅРё РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ восстановить технологическую среду РґРѕ заданного значения, если РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ изменение СЃРїСЂРѕСЃР° или нагрузки РЅР° процесс. . , , - , "-," , - . Обычные контроллеры, обеспечивающие интегральный отклик, особенно эффективны РІ предотвращении смещения значения процесса РёР·-Р·Р° изменений нагрузки, РЅРѕ имеют ограничение: РѕРЅРё совершенно неспособны предотвратить «перегрузку». вместе как СЃ производным откликом, так Рё СЃ интегральным откликом смещение можно устранить, РЅРѕ неизбежное взаимодействие между интегральным откликом Рё РґСЂСѓРіРёРјРё откликами делает невозможным устранение «завышения пика». - , , " " , - , "" . Эта неспособность встроенного контроллера запустить процесс без «перенапряжения» уже давно признана серьезным ограничением РІ системах автоматического управления. Следовательно, это уже давно устоявшаяся стандартная практика РІ этом искусстве, которая РЅР° высоко требовательные процессы управления, подверженные изменениям нагрузки, РіРґРµ отклонение переменной РѕС‚ заданного значения недопустимо, должен быть предусмотрен автоматический СЃР±СЂРѕСЃ. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, РІ процессе, РІ котором «превышение» или «выход Р·Р° пределы» заданного значения РІРѕ время запуска опасно или, РїРѕ крайней мере, вредно для продукта, необходимо использовать пропорциональный отклик или пропорциональный плюс производный отклик. можно использовать, РЅРѕ желаемый автоматический интегральный отклик РЅРµ может использоваться РІ сочетании СЃ РЅРёРј, РІ результате чего РІСЃРµ изменения технологической нагрузки приходится контролировать вручную. "" , 2/8 , , - , - "" - , "" "" -, , , , . Целью настоящего изобретения является создание улучшенной системы управления, РІ которой используются пропорциональный отклик, производный отклик Рё интегральный отклик таким образом, чтобы автоматический интегральный отклик РЅРµ доминировал над РґСЂСѓРіРёРјРё откликами. Таким образом, система управления может автоматически компенсировать нагрузку. изменения Рё РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅСѓСЋ характеристику можно использовать, чтобы можно было осуществлять автоматическое управление запуском процесса без «перенапряжения» РІ начале процесса. , , "" . Различные признаки Рё преимущества изобретения станут очевидными РёР· РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРіРѕ описания Рё формулы изобретения вместе СЃ чертежами, РЅР° которых: : Фиг.1 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематическое изображение традиционного контроллера, который выполнен СЃ возможностью обеспечения пропорционального отклика, Р° также РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРіРѕ отклика; Фиг.2, 2Рђ Рё 3 представляют СЃРѕР±РѕР№ диаграммы, полезные для пояснения изобретения; Фиг.4 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематическое изображение традиционного контроллера типа баланса движения, выполненного СЃ возможностью обеспечения пропорционального отклика, РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРіРѕ отклика Рё интегрального отклика; Фиг.5 Рё 6 представляют СЃРѕР±РѕР№ диаграммы, полезные для выявления недостатков традиционного контроллера, показанного РЅР° Фиг.4; ( 713,782). Фиг. 7 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематическое изображение РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера РїРѕ настоящему изобретению, часть пропорционального отклика этого контроллера относится Рє типу баланса движения; Фиг. 8 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематическое изображение РґСЂСѓРіРѕРіРѕ варианта осуществления РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера РїРѕ настоящему изобретению, его часть пропорционального отклика относится Рє типу баланса СЃРёР», Р° фиг. 9 представляет СЃРѕР±РѕР№ диаграмму, полезную для иллюстрации весьма желательных результатов работы контроллера, реализованных СЃ использованием РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера РїРѕ настоящему изобретению, такого как проиллюстрировано РЅР° фиг. 7 Рё 8. 1 ; 2, 2 3 ; 4 , ; 5 6 4; ( 713,782 7 , ; 8 , ; 9 , 7 8. Для целей обсуждения настоящего изобретения упрощенная схема пропорционального регулятора РІ системе регулирования температуры показана РЅР° СЂРёСЃ. 1. Р’ этой системе РІ технологическую среду РІ резервуар Р  подается тепло через паровой трубопровод 5 РїРѕРґ контролем мембранный клапан двигателя 6. Температура среды измеряется выступающей внутри него колбой 7. Эта колба сообщается через капиллярную трубку 8 СЃ неподвижным концом пружины Бурдона 9 Рё представляет СЃРѕР±РѕР№ систему трубок, заполненную термочувствительной жидкостью. реагирует РЅР° изменение температуры РЅР° колбе 7, пружина Бурдона соответственно перемещает СЃРІРѕР№ свободный конец Рё соединенное СЃ РЅРёРј звено. Правый конец звена 10 перемещает перегородку 12 относительно сопла 13. Звено 10 также перемещает записывающее перо 14 СЃ относительно градуированной диаграммы 15, чтобы обеспечить индикацию температуры процесса. Верхний конец перегородки соединен перемычкой 16 СЃ верхним концом установочного указателя 17, повернутого РІ позиции 11 для перемещения относительно диаграммы 15. указатель РЅР° заданное значение температуры РЅР° графике 15 эффективно перемещает перегородку через звено 16 РІ желаемое заданное положение системы. Р’ соответствии СЃ обычной практикой, источник сжатого РІРѕР·РґСѓС…Р° РїСЂРё заданном давлении, например, двадцать фунтов РЅР° квадратный РґСЋР№Рј подается через дроссель 18 Рё трубу 19 Рє соплу 13, РіРґРµ РѕРЅ выходит РІ атмосферу РІ зависимости РѕС‚ пространственного соотношения между перегородкой 12 Рё соплом 13, если температура процесса, измеренная термометром 7, превышает заданную Р’ этой точке пружина Бурдона перемещает перегородку 12 РїРѕ направлению Рє соплу, тем самым стремясь увеличить противодавление РІ трубе 19. Это РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє закрытию релейного клапана 20, который имеет тенденцию подавать СЃРІРѕР№ выходной сигнал РїСЂРё пониженном давлении. Выходное давление релейного клапана 20 прикладывается. через трубку обратной СЃРІСЏР·Рё 21 Рє следящему сильфону 22. Р’ ответ РЅР° пониженное давление сильфон 22 стремится переместить стержень 23 вправо. Этот стержень отодвигает сопло РѕС‚ перегородки РЅР° величину, зависящую РѕС‚ настройки сильфона. Механизм регулировки чувствительности для обеспечения выходного сигнала, пропорционального отклонению пера РѕС‚ заданного значения. Механизм регулировки чувствительности включает РІ себя шарнирные стержни 25 Рё 26, которые расположены таким образом, что, РєРѕРіРґР° точка РѕРїРѕСЂС‹ 27, соединенная СЃРѕ стержнем 28, перемещается вертикально, чувствительность Контроллер можно заменить, как показано РЅР° градуированной шкале 29. РљРѕРіРґР° температура РЅР° термометре 7 падает, контроллер действует аналогичным образом, РЅРѕ РІ обратном направлении, стремясь открыть регулирующий клапан, чтобы ввести больше пара РІ процесс. , 1 , 5 6 7 8 9, 7, 10 12 13 10 14 15, 16 17 11 15 15 16 , , , , 18 19 13 12 13 7 , 12 19 20 20 21 - 22 , , 22 23 25 26 27 28 , 29 7 . Как показано здесь, труба 21 обратной СЃРІСЏР·Рё имеет регулируемый игольчатый клапан Рў. , 21 . РљРѕРіРґР° контроллер, показанный РЅР° СЂРёСЃ. 1, устроен так, что обеспечивает только пропорциональный отклик, этот клапан широко открыт, так что РѕРЅ РЅРµ оказывает влияния РЅР° работу системы. Однако, РєРѕРіРґР° этот контроллер настроен РЅР° обеспечение пропорционального отклика плюс производный отклик, игла Клапан управляется для ограничения потока через трубу 21 РІ сильфон 22. Этот игольчатый клапан вместе СЃ РїСЂРѕРїСѓСЃРєРЅРѕР№ способностью следящего сильфона 22 или СЃ РїСЂРѕРїСѓСЃРєРЅРѕР№ способностью (РЅРµ показана), дополняющей РїСЂРѕРїСѓСЃРєРЅСѓСЋ способность сильфона, если желательно, обеспечивает РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅСѓСЋ реакцию. 1 , , , 21 22 - 22 ( ) , , . РџР РћРџРћР Р¦РОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР. . Для простоты описания предположим, что РїРѕРґРІРѕРґ тепла Рє процессу через трубу 5 пропорционален открытию клапана 6. Также предположим, что процесс работает РїСЂРё нагрузке 50 %, так что клапан 6 будет оставаться наполовину открытым для поддержания температура технологического процесса РІ заданной точке. Чтобы объяснить действие различных реакций контроллера, будет показан диапазон пропорциональности относительно записи температуры технологического процесса. Поскольку чувствительность — это движение регулирующего клапана РЅР° РѕРґРЅРѕ движение пера, РёР· этого следует, что перо контроллера установлено РЅР° РїСЂРё высокой чувствительности необходимо будет перемещать клапан, РЅРѕ РЅР° небольшую величину для полного С…РѕРґР° клапана. Рнаоборот, РїСЂРё РЅРёР·РєРѕР№ чувствительности ручке придется пройти гораздо большее расстояние для полного С…РѕРґР° клапана. Таким образом, Р·РѕРЅР° пропорциональности контроллера — это расстояние, РЅР° которое перемещается ручка. чтобы клапан переместился РёР· открытого положения РІ закрытое. 5 6 50 % 6 - , , , , . РљРѕРіРґР° обычный пропорциональный регулятор, такой как показан РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ 1 (СЃ открытым игольчатым клапаном Рў), настроен РЅР° достаточно СѓР·РєРёР№ диапазон, чтобы минимизировать влияние изменений нагрузки, запись температуры РІРѕ время запуска может быть очень похожа РЅР° показанную. РЅР° диаграмме РЅР° СЂРёСЃ. 2. Обратите внимание, что заштрихованная область, то есть Р·РѕРЅР° пропорциональности, простирается РѕС‚ температуры, соответствующей открытому положению клапана, РґРѕ температуры закрытого положения клапана. 1 ( ) , - 2 , , . РќР° этом Рё последующих графиках, Р·Р° исключением СЂРёСЃ. 9, положение графика температуры 35 РЅР° полосе РІ любой момент времени указывает РЅР° открытие клапана. Это будет отмечено РЅР° СЂРёСЃ. 9, 35 . 2
что РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ превышение пиковых значений, особенно, как указано РїРѕРґ номером 36, Рё если этого следует избегать, полосу пропорциональности можно расширить, как показано РЅР° СЂРёСЃ. 2 , Р·Р° счет снижения настройки чувствительности путем регулировки механизма , СЂРёСЃ. контроллера часто является неудовлетворительным, поскольку для достижения заданного значения требуется слишком РјРЅРѕРіРѕ времени, Р° также 713,782, поскольку смещение после изменения нагрузки больше РїСЂРё РЅРёР·РєРѕР№ чувствительности, причем смещение РїСЂСЏРјРѕ пропорционально ширине диапазона Рё (1) = (-,) или обратно пропорционально чувствительности. Уравнение, наиболее часто используемое для выражения действия регулятора такого типа, имеет РІРёРґ -= или изменение выходного давления регулятора. 36 , 2 , 1 , , 713,782 - , - ( 1) = (-,) -= . ( ,,) или Рзменение РІС…РѕРґР° контроллера, изменение переменной контроллера. ( ,,) , . Константа, связывающая выход Рё РІС…РѕРґ контроллера. . РџР РћРџРћР Р¦РОНАЛЬНО-ПЛЮС-РџР РћРЗВОДНЫЙ РЕГУЛЯТОР. . Если Рє контроллеру пропорционального отклика, показанному РЅР° фиг. 1, добавить РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅСѓСЋ характеристику путем ограничения потока через игольчатый клапан Рў РІ его трубе обратной СЃРІСЏР·Рё 21, пусковые характеристики РјРѕРіСѓС‚ быть существенно улучшены. 1 21 , . Функция РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ оказывает стабилизирующее действие Рё РїСЂРё заданной ширине полосы уменьшает склонность контроллера Рє колебаниям. Например, РЅР° СЂРёСЃ. 3 добавлена достаточная производная, чтобы предотвратить перенапряжение. ,)+ Р—РѕРЅР° пропорциональности используется для отображения положения клапана, полоса смещается РІРЅРёР· РІ тот момент, РєРѕРіРґР° температура процесса достигает точки 37 РЅР° нижнем крае Р·РѕРЅС‹. Обратите внимание, что как только температура достигает Р·РѕРЅС‹ пропорциональности, реакция РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ увеличивает выходное давление достаточно для того, чтобы клапан был примерно РЅР° 35 %. Величина смещения ленты определяется настройкой игольчатого клапана . Уравнение, наиболее часто используемое для выражения этого типа производительности, как показано РЅР° СЂРёСЃ. 3, имеет РІРёРґ 2. или -=-+ 2 , или Рзменение выходного давления контроллера. , , 3 ( 2) -,= (-,,)+ , 37 , 35 % 3, 2 -=-+ 2 , . ( ) или Рзменение РІС…РѕРґР° РІ контроллер, изменение управляемой переменной. ( ) , . , Константы, связывающие выход СЃРѕ РІС…РѕРґРѕРј регулятора, настройки регулятора. , , . РџР РћРџРћР Р¦РОНАЛЬНЫЙ ПЛЮС РНТЕГРАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЛЕР. . РќР° СЂРёСЃ. 4 схематически показана система управления, которая может быть организована для обеспечения пропорционального отклика плюс интегральный отклик или пропорционального отклика плюс производный отклик (РёРЅРѕРіРґР° называемого «») плюс интегральный отклик. 4, ( ""), . Эта система отличается РѕС‚ представленной РЅР° СЂРёСЃ. . 1 тем, что сильфону 22 противостоит сильфон 24, так что действие стержня 23 РїСЂРё позиционировании сопла 13 определяется совместным действием этой пары сильфонов. Выходное давление релейного клапана 20 подается через трубку обратной СЃРІСЏР·Рё 21. Рё патрубок 30 Рє сильфону 24. Рнтегральный отклик достигается путем ограничения потока через регулируемый игольчатый клапан РІ трубе 30. РљРѕРіРґР° контроллер должен использоваться только СЃ пропорциональным плюс интегральным откликом, регулируемый игольчатый клапан открывается широко, так что РЅР° работу контура РѕРЅ РЅРµ влияет, так как РІ это время РЅРµ ограничивает поток через трубку 21 РІ сильфон 22. 1 22 24 23 13, 20 21 30 24 30 , , 21 22. РљРѕРіРґР° автоматический интегральный отклик добавляется Рє пропорциональному отклику РІ контроллере, запись температуры запуска может быть очень похожа РЅР° показанную РЅР° СЂРёСЃ. 5. Обратите внимание, что 713,782 Р·РѕРЅР° пропорциональности полностью находится выше контрольной точки РІРѕ время периода запуска, Рё что РѕРЅР° РЅРµ начинает смещаться РІРЅРёР· РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° температура РЅРµ достигнет заданного значения РІ 38. , - 5 713,782 - 38. Поскольку никаких действий РЅРµ РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РґРѕ достижения заданного значения, превышение РїРёРєРѕРІРѕРіРѕ значения значительно хуже, чем было РґРѕ добавления функции автоматического СЃР±СЂРѕСЃР°. Однако любое смещение, вызванное изменениями технологической нагрузки, устраняется Р·Р° счет использования интегрального отклика, если РїСЂРёР±РѕСЂ чувствительности были снижены, что привело Рє расширению Р·РѕРЅС‹ пропорциональности, как это было сделано РЅР° СЂРёСЃ. 2Рђ, превышение пиковых значений станет скорее хуже, чем лучше. Это связано СЃ тем, что полоса становится шире РІ верхней части заданного значения, Рё, следовательно, повышение температуры приведет Рє большему отклонению РІ этот диапазон РґРѕ того, как СЃРґРІРёРі диапазона вернет переменную Рє заданному значению. РќРµ было предложено удовлетворительного метода устранения этого превышения пиковых значений РїСЂРё использовании только пропорциональных Рё автоматических интегральных реакций. , 2 , , , . Уравнение для этого контроллера: ( 3) -(- 4 + Скорость изменения выходного давления контроллера. ( 3) -(- 4 + . ( ,) Рзменение управляемой переменной. ( ,) . Скорость изменения управляемой переменной. - . Константы, определяющие величину управляющих воздействий, регулировок регулятора. , . ОБЫЧНЫЙ КОНТРОЛЛЕР РЎ ТРРОТВЕТАМР. . РљРѕРіРґР° контроллер, показанный РЅР° СЂРёСЃ. 4, устроен так, чтобы обеспечить пропорциональный плюс интегральный плюс производный отклик, игольчатый клапан Рў РЅРµ открывается широко, Р° РёРј управляют, чтобы ограничить поток РёР· трубы 21 РІ сильфон 22, чтобы обеспечить дифференциальный отклик. Запись температуры запуска контроллера СЃ тремя реакциями может быть очень РїРѕС…РѕР¶ РЅР° 2 , показанный РЅР° СЂРёСЃ. 6. Обратите внимание, что автоматическая интегральная функция РїРѕ-прежнему доминирует РІ Р·РѕРЅРµ пропорциональности Рё помещает ее выше заданного значения РІ течение периода запуска. Поскольку производная функция РЅРµ начинает действовать РґРѕ достижения заданного значения, перенапряжение устранить невозможно, однако его можно уменьшить. 4 , 21 22 - 2 6 - , , . Уравнение, которое чаще всего используется для математического описания производительности, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 6, выглядит следующим образом: 6 : 2 ( 4) -=(-,)+-+- =-(-)- 2 2 Следует отметить, что это уравнение получается путем сложения трех реакций Однако проиллюстрированный здесь механизм Рё РґСЂСѓРіРёРµ механизмы, которые использовались РІ обычных системах управления, РЅРµ дают результатов, соответствующих этому уравнению. 2 ( 4) -=(-,)+-+- =-(-)- 2 2 , . Чтобы проиллюстрировать это, обратитесь Рє СЂРёСЃ. 4, который представляет СЃРѕР±РѕР№ принципиальную схему пневматических цепей, используемых РІ некоторых традиционных контроллерах. , - 4 . РџСЂРё повышении температуры трубка Бурдона перемещает перегородку 12 РІ сторону сопла 13, тем самым увеличивая противодавление сопла Рё РїСЂРёРІРѕРґСЏ РІ действие релейный клапан 20. Поскольку реле обратного действия, выходное давление уменьшается. Если ограничение СЃР±СЂРѕСЃР° закрыто (= 0) РїСЂРё выходном давлении, заданном, РєРѕРіРґР° ручка Рё установочный указатель вместе заблокированы РІ сильфонной камере 24 Рё дифференциальное ограничение Рў открыто (Рў = 0), падающее выходное давление РІ сильфонной камере 22 перемещает сопло вправо тем самым заставляя сопло двигаться РІ направлении, уменьшающем РёСЃС…РѕРґРЅРѕРµ расстояние между соплом Рё перегородкой РёР·-Р·Р° изменения переменной. РЅРёР·РєРёР№ Рё его Р·РѕРЅР° пропорциональности широка. РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, если 713,782 движение сопла РїСЂРё заданном изменении выходного давления уменьшается Р·Р° счет регулировки чувствительности , чувствительность контроллера высокая, Р° Р·РѕРЅР° пропорциональности узкая. Автоматический интегральный отклик добавляется открытие встроенного ограничения так, что СЃ течением времени это снижение пневматической чувствительности прекращается. Другими словами, изменение давления РІ сильфонной камере 22 компенсируется соответствующим изменением давления РІ сильфонной камере 24, так что сопло возвращается РІ РёСЃС…РѕРґРЅРѕРµ состояние. его РёСЃС…РѕРґРЅРѕРµ положение Рё температура восстанавливается РґРѕ заданного значения. Поскольку РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРµ ограничение Рў постепенно закрывается, давление РЅР° регулирующем клапане 6 должно опережать давление РІ сильфонной камере 22 РЅР° величину, зависящую РѕС‚ ограничения. Рсследование контура будет показывают, что величина этого опережения зависит РѕС‚ скорости изменения контролируемой переменной, РЅРѕ время опережения РІ первую очередь является функцией ограничения ( 1 + ) . , 12 13, 20 , (= 0) , , 24 ( = 0), 22 - 22 , 713,782 , , , 22 24 , 6 22 , ( 1 + ) . Далее рассмотрим настройки этого контроллера , Рё . Сначала установите равным бесконечности (откройте ограничительный или игольчатый клапан) Рё равным нулю (откройте ограничительный или игольчатый клапан). Так как выходное давление поступает РІ РѕР±Р° сильфона. 22 Рё 24, сопло РЅРµ движется, Рё контроллер имеет высокую чувствительность. РљРѕРіРґР° Рё замкнуты РІ равных количествах (произведение равно 1), Рё СЃРЅРѕРІР° сопло РЅРµ движется, Рё контроллер остается РІ высокой чувствительности. Р’ то время как это Этот факт известен РёР· анализа цепей контроллера, Р° также РёР· реальных наблюдений, РЅР° это РЅРµ указывает уравнение (4). , , , ( ) ( ) 22 24, ( 1), , ( 4). Следовательно, уравнение (4) РЅРµ применимо Рє этому конкретному контроллеру. РќРµ вдаваясь РІ математические детали, уравнение, которое описывает действие контроллера, изображенного РЅР° СЂРёСЃ. 4, СЃ достаточной точностью: - (5) = (-,, )В±+ ( ) 1 + 1 + 2 Рсследуем это уравнение, чтобы определить, насколько хорошо РѕРЅРѕ соответствует наблюдаемым результатам. Сначала установите = 0, после чего уравнение станет идентичным уравнению ( 4) Р’ РґСЂСѓРіРёС… Другими словами, РїСЂРёР±РѕСЂ ведет себя ортодоксальным образом СЃ пропорциональными Рё автоматическими интегральными откликами. РљРѕРіРґР° интегральное ограничение замкнуто ( 0), уравнение (5) становится уравнением (2), Рё СЃРЅРѕРІР° РїСЂРёР±РѕСЂ ведет себя ожидаемым образом. Если произведение 1 + = 1, 1 - становится бесконечным, указывая РЅР° то, что чувствительность контроллера чрезвычайно высока. Это соответствует наблюдаемым результатам. Таким образом, хотя Рё РЅРµ доказано, что уравнение (5) является хорошим математическим описанием показанного контроллера. РЅР° СЂРёСЃ. 4 это соответствует наблюдаемым результатам, Рё это можно проверить математически. , ( 4) , 4 - ( 5) -= (-,,)В±+ ( ) 1 + 1 + 2 , = 0, ( 4) , ( 0) ( 5) ( 2), 1 + = 1, 1 - , ( 5) 4, . Теперь рассмотрим контроллер, чтобы определить, можно ли перестроить его реакцию для получения более удовлетворительных результатов, чем показано РЅР° СЂРёСЃ. 6. Р’Рѕ-первых, если необходимо предотвратить перегрузку, важно, чтобы Р·РѕРЅР° пропорциональности РЅРµ смещалась выше контрольной точки РІРѕ время запуска. период, как показано РЅР° фиг.5 Рё 6. Поскольку это смещение диапазона РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ каждый раз, РєРѕРіРґР° РІ схемах контроллера используется автоматическое интегрирование, предлагается РІ соответствии СЃ настоящим изобретением разделить пневматические цепи контроллера РЅР° РґРІРµ ступени СЃ пропорциональный Рё производный отклики РЅР° первом этапе. 6 , , - , 5 6 , , . Поскольку автоматическое интегрирование всегда необходимо для предотвращения смещения РёР·-Р·Р° изменения нагрузки, РІ соответствии СЃ настоящим изобретением РѕРЅРѕ включено РІРѕ вторую ступень схем контроллера, чтобы РЅРµ нарушать Р·РѕРЅСѓ пропорциональности первой ступени . поскольку производная Рё пропорциональная реакции должны передаваться РЅР° мембранный клапан 6, вторая ступень цепей контроллера также должна иметь пропорциональную реакцию. Другими словами, контроллер РїРѕ настоящему изобретению состоит РёР· РґРІСѓС… ступеней; первый включает РІ себя пропорциональный плюс производный отклики, Р° второй включает пропорциональный плюс автоматический интегральный отклик. Поскольку существуют РґРІРµ Р·РѕРЅС‹ пропорциональности, этот регулятор можно назвать двухдиапазонным регулятором, РїСЂРё этом первый диапазон находится РїРѕРґ влиянием РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРіРѕ отклика, Р° второй диапазон РїРѕРґ влиянием автоматического интегрального отклика. - , , , 6, , ; , , - , . Первая ступень контроллера РїРѕ данному изобретению, СЂРёСЃ. 7, имеет пропорциональную реакцию плюс РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅСѓСЋ характеристику, Рё ее работа идентична работе контроллера, показанного РЅР° СЂРёСЃ. 1. Таким образом, РїСЂРё уменьшении температуры процесса выходное давление первой ступени увеличивается. Выходное давление подается через трубопровод 21 РЅР° вторую ступень, имеющую фиксированный пропорциональный плюс интегральный отклик. , 7, 1 , 21 . Вторая ступень или встроенная ступень включает РєРѕСЂРїСѓСЃ 40, который СЃ параллельными диафрагмами 41, 42 Рё 43, приваренными Рє нему, образует первичную камеру 44, вторичную камеру 45 Рё третичную камеру 46. Эти диафрагмы имеют эффективные площади указанных пропорций. Соединенная колонна 47. Рє центрам этих диафрагм участвует РІ РёС… результирующем движении РІ вертикальном направлении РІ ответ РЅР° изменения давлений РЅР° этапе СЃР±СЂРѕСЃР°. Нижний конец стойки 47 несет перегородку 48 Рё смещается вверх пружиной 50. Пружина 50 отрегулирована таким образом, что, РєРѕРіРґР° ступень возврата находится РІ состоянии равновесия, пружина уравновешивает давление РІ камере 44 РІ среднем положении. Свободный конец перегородки взаимодействует СЃ соплом 51, образуя управляющую пару. 40 41, 42 43 44, 45 46 47 713,782 47 48 50 50 44 51 . Рсточник сжатого РІРѕР·РґСѓС…Р° РїРѕРґ равномерным давлением подается через дроссель 52 Рё выходной патрубок 53 для стравливания РІ атмосферу через сопло 51 РїРѕРґ управлением перегородки 48. РџСЂРё изменении положения перегородки относительно сопла 51 выходное давление РІ труба 53 будет изменяться соответственно. 52 53 51 48 51, 53 . Это давление подается РЅР° реле повышения давления. . Вспомогательное реле содержит РєРѕСЂРїСѓСЃ 60, который СЃ приваренными Рє нему параллельными диафрагмами 61 Рё 62 образует камеры 63, 64. Диафрагмы соединены РІ СЃРІРѕРёС… центрах стойкой 66 так, что РѕРЅРё действуют как единое целое, противодействуя смещающему действию пружины 67, РІ реакция РЅР° разницу давлений, приложенных Рє РёС… соответствующим поверхностям. Столб 66 имеет РїСЂРѕС…РѕРґ 66Р°, ведущий РІ камеру 64, которая сообщается СЃ атмосферой через отверстие 68. Столб 66 имеет седло клапана РЅР° РІС…РѕРґРµ РІ РїСЂРѕС…РѕРґ 66Р°, управляемое шаровой клапан 69, предусмотренный РЅР° верхнем конце подпружиненного штока клапана 70, регулирующего поток РІРѕР·РґСѓС…Р° через канал. Сжатый РІРѕР·РґСѓС… РёР· подходящего источника подается через трубу 71 РІ камеру 65 РїРѕРґ управлением шарового клапана 72, установленного РЅР° нем. РЅР° нижнем конце штока клапана 70 Рё взаимодействует СЃ седлом, образованным РІ нижней крышке РЅР° РІС…РѕРґРµ РІ камеру 65. Давление РІ камере прикладывается Рє диафрагме 62, стремясь противодействовать давлению, приложенному Рє диафрагме 61, состоящей РёР· части РІ камеру 63. Сжатый РІРѕР·РґСѓС… подается РёР· камеры через трубку 73, которая сообщается СЃ диафрагменным двигателем клапана 6, чтобы расположить этот клапан так, чтобы через трубу 5 подавалось необходимое количество пара, чтобы исправить любое отклонение РѕС‚ желаемого значения. процесса Давление РІ трубе 73 также подается непосредственно РІ камеру 45, Р° также через замедлительное соединение, включающее встроенный игольчатый клапан Рё емкость 54, РІ камеру 46. 60 61 62 , 63, 64 66 67, 66 66 64 68 66 66 , 69 - 70 71 65 72 70, 65 62 61 63 73 6, 5, 73 45 54, 46. Чтобы объяснить работу контроллера, предположим, что температура процесса снижается, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ РІ действие трубку Бурдона 9 через колбу 7 Рё капилляр 8. Первая ступень, содержащая регулировку чувствительности Рё производный игольчатый клапан , работает, как описано ранее, для обеспечения увеличение выходного давления РІ трубе 21 Рё камере 44. , 9 7 8 , , , 21 44. Это заставляет стойку 47 двигаться РІРЅРёР·, тем самым приближая перегородку 48 Рє соплу 51. Это относительное перемещение перегородки Рё сопла РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє изменению давления РІ трубе 53, так что давление РІ камере 63 реле повышения давления увеличивается. Это вызывает стойка 66 перемещается РІРЅРёР·, стремясь переместить шар 72 дальше РѕС‚ своего седла, РІ результате чего РІРѕР·РґСѓС… РїРѕРґ повышенным давлением 70 подается через реле повышения давления РІ трубу 73, ведущую Рє мембранному клапану 6 двигателя, клапан 6 стремится открыться, тем самым увеличивая количество пара, подаваемого РІ процесс. Давление РІ трубе 73 также подается через патрубок 75, труба 74 РІ камеру 45 имеет тенденцию Рє увеличению смещения сопла-перегородки, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє снижению чувствительности пневмосистемы или действию обратной СЃРІСЏР·Рё. Давление РІ трубе 74 также подается через интеграционный клапан Рё емкость 80 54 РІ камеру 46, вызывая перемещение стойки 47 РІРЅРёР·. Это, как объяснялось ранее, приведет Рє увеличению выходного сигнала РЅР° регулирующий клапан 6. Таким образом, Р·Р° счет действия интеграционного клапана Рё камеры 46, выходное давление 85 будет продолжать увеличиваться РґРѕ тех РїРѕСЂ, РїРѕРєР° ручка РЅРµ вернется Рє заданному значению. Таким образом, любое смещение, вызванное изменением нагрузки, устраняется. РљРѕРіРґР° температура процесса достигает заданного значения, давления РІ камерах 45 Рё 46 Р±СѓРґСѓС‚ равны. , 90 давление РІ камере 44 будет находиться РЅР° среднем значении Рё будет уравновешиваться пружиной 50, Р° стойка 47 будет находиться РІ нормальном или равновесном положении. Увеличение температуры процесса РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє аналогичному действию 95 системы управления, РЅРѕ РІ обратный смысл. 47 48 51 53 63 66 72 70 73 6 6 73 75 74 45 - - 74 80 54 46 47 , , 6 46, 85 - , 45 46 , 90 44 50, 47 95 . Р’ форме изобретения, раскрытой РЅР° фиг.7, первая ступень, показанная над пунктирной линией, относится Рє типу баланса движения. Однако это изобретение РЅРµ ограничено этим 100, РЅРѕ также включает РІ себя систему управления, РІ которой первая ступень представляет СЃРѕР±РѕР№ силовую тип весов, как раскрыто РІ модифицированной форме, показанной РЅР° фиг. 8. Эта модифицированная форма изобретения, РІ качестве примера, содержит систему для контроля температуры данного процесса , РІ который пар подается через трубу 5 РїРѕРґ управление мембранным клапаном 6 СЃ электроприводом, причем клапан управляется системой для подачи надлежащего количества пара РІ процесс 110 для поддержания его РїСЂРё желаемой температуре. 7, , 100 8 , , 105 5 - 6, 110 . Температура процесса измеряется датчиком температуры 80, включающим капиллярную трубку 8 системы трубок, которая 115 заканчивается колбой 7, контактирующей СЃ технологической средой. Этот датчик может быть аналогичен РїРѕ конструкции датчику, раскрытому РІ Спецификации РЎРЁРђ в„– 2536198, С‚.Рµ. датчик может иметь термочувствительную систему 120, которая создает давление, которое является функцией измеряемой температуры. Датчик дополнительно содержит диафрагму для создания СЃРёР», соответствующих давлениям термочувствительной системы, 125 силовой луч, приводимый РІ действие. Р·Р° счет силы, развиваемой диафрагмой, двигатель СЃ РїСЂРёРІРѕРґРѕРј РѕС‚ давления, включающий РІ себя силовой луч Рё приспособленный для приложения Рє силовому лучу СЃРёР», стремящихся противодействовать силам, создаваемым диафрагмой, РїСЂРё этом движение 130 ' 713,782 приводится РІ действие диафрагмой независимо РѕС‚ силового луча Рё средства, включающие РІ себя устройство регулирования давления, реагирующее РЅР° действие движущейся балки для подачи Рє работающему РїРѕРґ давлением двигателю давления жидкости РїСЂРё давлении, пропорциональном движению движущейся балки. Давление рабочей жидкости может использоваться для приведения РІ действие механизма, реагирующего РЅР° давление. РІ удаленной точке Датчик 80 температуры передает РІРѕР·РґСѓС… Рё С‚.Рї. РїРѕРґ давлением РёР· РёСЃС…РѕРґРЅРѕР№ трубы 81 СЃ сигнальным давлением, обратно пропорциональным изменению температуры, воспринимаемому баллоном 7. Это пропорциональное давление передается через трубку 82 РЅР° первую ступень. 80 8 115 7 2,536,198, - 120 - , 125 , , 130 ' 713,782 - 80 81, 7 82 . Первая ступень системы содержит РєРѕСЂРїСѓСЃ 83 СЃ параллельными диафрагмами 84, 85 Рё 86 СЃ указанными эффективными площадями, герметизированными РїРѕ СЃРІРѕРёРј краям СЃ внутренней стенкой РєРѕСЂРїСѓСЃР° для образования камер 87, 88 Рё 89. Центры диафрагм закреплены герметично относительно стойки 90 для перемещения ее вверх или РІРЅРёР· РІ зависимости РѕС‚ равнодействующей СЃРёР» РЅР° нескольких диафрагмах, вызванных давлениями РІ камерах 87, 88 Рё 89. Стойка 90 несет левый конец перегородки 91, которая обычно смещается вверх пружиной 92. Правый конец перегородки взаимодействует СЃ соплом 93, образуя управляющую пару. Управляющее давление РІ трубе 82 прикладывается Рє первичной камере 88 Рё выбранному управляющему давлению, которое определяет заданное или желаемое значение. температура системы подается РІРѕ вторичную камеру 89 через редукционный клапан . Давление обратной СЃРІСЏР·Рё СЃ выхода этой первой ступени, как будет описано, подается РІ третичную камеру 87. Жидкость РїРѕРґ давлением, такая как сжатый РІРѕР·РґСѓС… РїРѕРґ постоянным давлением. , подается через дроссель 94 Рё трубу 96 РІ сопло 93, РіРґРµ РѕРЅРѕ выбрасывается РІ атмосферу РІ зависимости РѕС‚ расстояния между перегородкой 91 Рё соплом 93. 83 84, 85, 86 , 87, 88 89 90 , 87, 88 89 90 91 92 93 82 88 , , 89 , , 87 , , 94 96, 93 91 93. Это действие контролирует выходное давление РІ трубе 96, которое возвращается через регулируемый ограничитель или игольчатый клапан Рў РІ третичную камеру 87, игольчатый клапан Рў вместе СЃ емкостью 99, контролируя скорость обратной СЃРІСЏР·Рё РїРѕ давлению, чтобы обеспечить пропорциональный отклик плюс производный отклик РІ трубе 97. 96 , 87, 99, - 97. РўСЂСѓР±РѕРїСЂРѕРІРѕРґ 97 сообщается СЃ изолирующим реле «один Рє РѕРґРЅРѕРјСѓВ». Это реле содержит РєРѕСЂРїСѓСЃ, который разделен РЅР° верхнюю камеру 101 Рё нижнюю камеру 102 диафрагмой 103, края которой герметично закреплены РІ стенках РєРѕСЂРїСѓСЃР° для предотвращения прохождения жидкости РёР· РѕРґРЅРѕР№ камеры. РёР· этих камер РІ РґСЂСѓРіСѓСЋ. Рсточник сжатого РІРѕР·РґСѓС…Р° СЃ равномерным давлением подается через дроссель 106 РІ камеру 101, Р° контролируемое давление РІ патрубке 97 СЃ выхода первой ступени подается РІ камеру 102. Верхняя часть РєРѕСЂРїСѓСЃР° снабжен направленным внутрь соплом 104, выходящим РёР· камеры 101 РІ атмосферу РїРѕРґ управлением диафрагмы 103, которая взаимодействует СЃ соплом для изменения выхода жидкости через него. 97 - 101 102 103 106 101 97 , 102 104 101 , 103 . Это реле, которое служит для предотвращения обратной реакции второй ступени РЅР° первую ступень, предназначено для подачи РІ его выходной трубопровод 107 сжатого РІРѕР·РґСѓС…Р° РїРѕРґ давлением, равным давлению РІ его РІС…РѕРґРЅРѕРј трубопроводе 97. , 107, 97. Выходная труба 107 сообщается СЃ сетью разделения давления, благодаря чему чувствительность системы можно регулировать РїРѕ желанию. 107 . Это средство регулировки чувствительности определяет степень открытия или закрытия клапана 6 РїСЂРё любом заданном изменении температуры. Сеть включает трубу 110, имеющую ограничения чувствительности или усиления, или соединенные СЃ ней игольчатые клапаны 1 Рё 2. Левый конец трубы 110 сообщается СЃ выходная труба 107, РІ то время как правый конец трубы 110 сообщается СЃ трубой 109, ведущей Рє отдельному источнику жидкости РїРѕРґ давлением. РўСЂСѓР±Р° 109 имеет редукционный клапан 108 СЃ ручным управлением, посредством которого РІ сеть может подаваться сжатый РІРѕР·РґСѓС… СЃ желаемым давлением. . 6 110 1 2 110 107 110 109 109 108 . РўСЂСѓР±Р° 112, которая сообщается СЃ трубой 110 РІ точке между игольчатыми клапанами G1 Рё G2, ведет РІ камеру 44 второй ступени. Следует понимать, что путем соответствующих регулировок игольчатых клапанов G1 Рё G2 любая желаемая фракция давление РІ трубе 107 доставляется РІ камеру 44 второй ступени. Оставшаяся часть модифицированной системы, показанная РЅР° фиг. 8, идентична соответствующей части, показанной ниже между пунктирной линией РЅР° фиг. 7, Рё ее описание РЅРµ нужно повторять. . 112 110 1 2 44 2 107 44 8 7 . Р’ системе, показанной РЅР° фиг. 8, было раскрыто изолирующее реле, гарантирующее, что изменения давления, происходящие РІ сети разделения давления, РЅРµ Р±СѓРґСѓС‚ реагировать обратно РЅР° первую ступень. 8 . Однако было обнаружено, что труба 97 может сообщаться непосредственно СЃ трубой 107, Рё РІСЃРµ же изменения давления РІ сети разделения давления РЅРµ Р±СѓРґСѓС‚ реагировать обратно РЅР° первой ступени, если константы цепи сети разделения давления правильно выбраны. , 97 107 - . Предположим, что РїСЂРё работе системы, показанной РЅР° СЂРёСЃ. 8, температура РІ баллоне 7 стабильна РЅР° заданном значении, тогда управляющее давление РІ трубе 82 Рё РѕРїРѕСЂРЅРѕРµ или заданное давление равны, Рё РІ этот момент давления РІ камеры 87, 88 Рё 89 равны. 8, 7 , 82 , 87, 88 89 . Затем предположим, что температура процесса РІ баллоне 7 увеличивается, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ РІ действие датчик, заставляя его подавать РІ трубу 82 Рё РІ камеру 88 сигнальное давление, обратно пропорциональное изменению температуры, измеренной термометром 7. Это снижение давления РІ камере 88, поскольку меньше РѕРїРѕСЂРЅРѕРіРѕ давления РІ камере 89, стремится позволить колонне 90 двигаться вверх, тем самым приближая перегородку 91 Рє соплу 93. Это перемещение перегородки относительно сопла увеличивает противодавление РІ трубе 96 Рё РІ ответвлении. труба 97 Давление РІ трубе 96 подается через игольчатый клапан Рў РІ камеру 87. Сопротивление 713,782 игольчатого клапана Рў РІ сочетании СЃ емкостью камеры 87 Рё внешней емкостью 99 обеспечивает РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРµ действие, РїСЂРё котором давление РІ камере 87 пропорционально РЅР° скорость изменения управляющего давления. Действие камеры 87, действующей через перегородку 91 Рё сопло 93, дополнительно изменяет давление РІ выходных трубах 96 Рё 97 так, что это давление становится пропорциональным изменению значения температуры РЅР° баллоне 7 Рё также пропорционально скорости изменения этой температуры. Давление РІ трубе 97 через изолирующее реле передается РІ сеть разделения давления. Эта сеть подает РІ камеру 44 второй ступени выбранную долю давления РІ трубе 97. Вторая Этап вместе СЃ остальной частью фиг. 8 ниже пунктирной линии функционирует таким же образом, как Рё соответствующая часть фиг. 7, Рё РЅРµ нуждается РІ дополнительном описании. 7 82 88 7 88, 89, 90 91 93 , 96 97 96 87 713,782 87 99, 87 87 91 93, 96 97 7 97 44 97 8 7 . РџСЂРё использовании настоящего усовершенствованного контроллера, как показано РЅР° рисунках 7 Рё 8, запись температуры РІРѕ время запуска может быть очень похожа РЅР° запись, показанную РЅР° графике РЅР° СЂРёСЃСѓРЅРєРµ 9. 7 8, - 9. Обратите внимание, что каждая ступень, первая, включающая производный отклик, Рё вторая, включающая интегральный отклик, имеет отдельную Рё невзаимодействующую полосу. Таким образом, хорошие характеристики каждой ступени РјРѕРіСѓС‚ быть использованы без каких-либо вытекающих РёР· этого недостатков. Также обратите внимание, что хотя полоса второй, или интегральной ступени, находится выше заданного значения, диапазон первой ступени делится РЅР° заданное значение. Таким образом, выходное давление первой ступени РІ трубе 21 или 112 дросселируется, как только температура достигает нижнего края диапазона первой ступени. Поскольку первая ступень включает РІ себя РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅСѓСЋ Р’ ответ полоса смещается РІРЅРёР· РЅР° величину, зависящую РѕС‚ настройки игольчатого клапана Рў. Положение температурного графика 35 внутри этой полосы указывает РЅР° выходное давление первой ступени системы управления, Рё РЅР° СЂРёСЃ. 9 можно видеть, что сразу после температура попадает РІ диапазон, выходной сигнал составляет более 50 % РѕС‚ полного диапазона. Поскольку выходное давление РёР· этой части схемы управления теперь передается РЅР° реле, включающее интеграцию, это реле срабатывает, как только давление достигает 50 % РѕС‚ диапазона. его диапазон, Рё полоса второй ступени начинает смещаться РІРЅРёР· РёР· своего ранее неблагоприятного положения. Что касается действия интегрирования, температура процесса, РїРѕ-РІРёРґРёРјРѕРјСѓ, достигла заданного значения РІ тот момент, РєРѕРіРґР° выходной сигнал первой ступени достигает давления среднего диапазона. Благодаря РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕРјСѓ действию можно заставить это выходное давление достичь среднего положения задолго РґРѕ того, как температура достигнет фактического заданного значения. Таким образом, контроллер может сместить диапазон второй ступени РІРЅРёР·, чтобы предотвратить превышение пиковых значений. перенапряжение Рё смещение РјРѕРіСѓС‚ быть устранены, Рё нет необходимости РІ ручном управлении РЅРё РїСЂРё запуске, РЅРё РїСЂРё изменении нагрузки. , , , 21 112 35 9 , 50 % , 50 % , - , - , - - . РСЃС…РѕРґСЏ РёР· опыта работы СЃ обычными контроллерами, можно было Р±С‹ ожидать, что РІ сложных приложениях диапазон регулирования или полосу пропорциональности придется чрезмерно расширить, чтобы предотвратить превышение пиковых значений, Р° это, РІ СЃРІРѕСЋ очередь, приведет Рє слишком сильному отклонению температуры РїСЂРё изменении нагрузки. Р’ контроллере РїРѕ настоящему изобретению чувствительность можно снизить РґРѕ значения, которое кажется чрезмерным, РЅРѕ можно показать, что этот новый контроллер будет давать точно такие же реакции РЅР° изменения нагрузки, как Рё обычный контроллер СЃ установленной РЅР° значительно более высоком значении чувствительностью. РљСЂРѕРјРµ того, существуют новые значения времени РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ Рё скорости интегрирования, которые необходимо использовать, если необходимо получить РІСЃРµ преимущества настоящей схемы управления. , , , , , , . РќРµ вдаваясь РІ подробности уравнения, контроллер РЅР° СЂРёСЃ. 7 можно описать следующим уравнением: , 7 : ' - ( 6) -=( 1 ')' -(- --+ 1 + 1 + 1 ' 2 Следует отметить, что РІ уравнении (4) , , Рё использовались для обозначения настроек РїСЂРёР±РѕСЂР° РІ невзаимодействующем контроллере. Р’ уравнении (5) , Рё использовались для обозначения настроек контроллера РІ обычном контроллере. Р’ уравнении (6) ', , Рё ' представляют СЃРѕР±РѕР№ настройки контроллера настоящего изобретения, тогда как «» представляет СЃРѕР±РѕР№ коэффициент усиления интегрирующего реле. Следует отметить, что этот коэффициент усиления «» умножает пропорциональный отклик таким же образом, как чувствительность ( ) делает. ' - ( 6) -=( 1 ')' -(- -+ 1 + 1 + 1 ' 2 ( 4) , , - ( 5) , , ( 6) ', , ', "" , "" () . Если настоящий контроллер, обычный контроллер Рё невзаимодействующий контроллер должны работать одинаково РІ ответ РЅР° изменения нагрузки, коэффициенты каждого члена РІ уравнении должны быть равны. , , - , . Другими словами, 71,3,782 Коэффициенты РІ обычном регуляторе Коэффициенты РІ предлагаемом регуляторе ( 7) Пропорциональный ( 9) Рнтегральный ( 9) Производная Поскольку нас интересуют показания клапана РЅР° РЅРѕРІРѕРј РїСЂРёР±РѕСЂРµ СЃ точки зрения показаний шкалы РЅР° старом РїСЂРёР±РѕСЂР°, Р° РЅРµ через соответствующие показания РЅР° ( 10) '=1- 1 + 1- = 1- 1- =( 1 + 1 ') - - невзаимодействующий контроллер, последние РґРІРµ части уравнений 7, 8 Рё 9 РјРѕРіСѓС‚ быть решены. РџСЂРё решении было получено квадратное уравнение, которое имеет РґРІР° решения. Первое решение: , 71.3,782 ( 7) ( 9) ( 9) , ( 10) '=1- 1 + 1- = 1- 1- =( 1 + 1 ') - - - , 7, 8 9 , : Рё '=, Р° второе решение: '= : 1 1 '= Рё 1 = Эти уравнения очень полезны РїСЂРё настройке РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера Рё иллюстрируют, что каждая удовлетворительная настройка обычного контроллера может быть продублирована РЅР° РЅРѕРІРѕРј контроллере, хотя значения настроек РїСЂРёР±РѕСЂР° РјРѕРіСѓС‚ значительно отличаться. 1 1 '= 1 = , . Например, РІ конкретной задаче, если произведение скорости интегрирования Рё времени предварения или РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ () равно 1/4 РїСЂРё достижении наилучшей настройки РїСЂРёР±РѕСЂР°, соответствующие настройки РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера можно получить РёР· уравнения 10 Рё 11. Р’ частности, следует отметить, что произведение кажущейся чувствительности Рё коэффициента усиления ( ) РІ РЅРѕРІРѕРј контроллере должно быть РЅР° 1/3 больше, чем показание чувствительности РЅР° обычном контроллере, если решение уравнения 10 равно принято РџСЂРё этом решении показания шкалы коэффициента интегрирования () Рё времени дифференциации (') идентичны показаниям РЅР° обычном контроллере. Эти настройки обеспечат производительность РІ пределах диапазона управления, идентичную характеристикам предыдущего контроллера. Однако уравнение 11 предлагает РґСЂСѓРіРѕРµ решение РїРѕ настройке чувствительности, скорости интегрирования Рё времени дифференцирования РЅРѕРІРѕРіРѕ контроллера, которое также даст идентичные результаты РІ пределах полосы управления. Р’ случае, выбранном, РєРѕРіРґР° = 1/4 произведения кажущейся чувствительности Рё усиления - РІ РЅРѕРІРѕРј контроллере будет составлять 1/3 чувствительности обычного контроллера, РІ то время как новая настройка скорости интегрирования является обратной величиной прежнего времени РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№, Р° новая настройка времени РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ является обратной величиной прежней скорости интегрирования. , () 1/4 , 10 11 , ( ) 1/3 10 () (') , 11 , , = 1/4 - 1/3 , , . Теперь первое решение (уравнение 10) предполагает более СѓР·РєСѓСЋ Р·РѕРЅСѓ пропорциональности, чем та, которая существовала РІ предыдущем контроллере. Однако РёР·-Р·Р° того, что эта Р·РѕРЅР° пропорциональности РЅРµ смещается автоматическим интегральным откликом, пусковые характеристики СЃ контроллером, настроенным РІ РІ соответствии СЃ этим решением лучше, чем Сѓ обычного контроллера. ( 10) , , - . Второе решение (уравнение 11) предполагает гораздо более широкий диапазон пропорциональности, чем тот, который существовал РІ предыдущем контроллере. Этот широкий диапазон пропорциональности чрезвычайно полезен РІ период запуска, поскольку РѕРЅ позволяет РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРЅРѕР№ реакции активировать баланс контроллера задолго РґРѕ того, как РѕРЅ начнет работать. контрольная точка достигнута. ( 11) - , . Другими словами, выходной сигнал первой ступени контроллера имеет опережающий коэффициент РїРѕ отношению Рє фактическому изменению регулируемой переменной. , . Таким образом, перенапряжение РїСЂРё запуске можно предотвратить даже РІ самых сложных приложениях. Таким образом, это второе решение СЏСЃРЅРѕ указывает РЅР° то, что, хотя наша Р·РѕРЅР° пропорциональности значительно расширена для получения удовлетворительных характеристик РїСЂРё запуске, работа контроллера после изменения нагрузки РЅРµ должны ухудшаться. - , -, . Хотя настоящее изобретение было раскрыто РІ системе пневматического (СѓРїСЂСѓРіРѕРіРѕ жидкостного) типа. Фактические коэффициенты отклика (11) '= 1 -, РѕРЅРѕ также применимо Рє гидравлическим Рё электрическим системам. Следует понимать, что настоящее изобретение дано просто РІ качестве примера Рё что РјРѕРіСѓС‚ быть многочисленные варианты осуществления настоящего изобретения. Хотя здесь использован сокращенный математический анализ этого изобретения, более полное развитие его математики представлено РІ статье, опубликованной РЅР° страницах 297-305 настоящего изобретения. РўСЂСѓРґС‹ Американского общества инженеров-механиков - Р·Р° апрель 1951 РіРѕРґР°, статья Р . Р­. Клариджа РїРѕРґ названием «Улучшенная пневматическая система управления». ( ) ( 11) '= 1 - , 297 305 - , 1951, " " .
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 00:15:55
: GB713782A-">
: :

713783-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .

... 0%


. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB713783A
, ."> . . .
: 506
: 2024-04-16 00:15:56
: GB713783A-">
: :

713784-- = "/"; . , . . , . . , . , , . .



. :
:
УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.
РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ GB713784A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ 71 71 Дата подачи Полная спецификация: 2 января 19 Рі. 53. : 2, 19 53. Дата подачи заявления: 2 января 19 52 в„– 170 52. : 2, 19 52 170 52. Полная спецификация опубликована: 18, 19–51 августа. : 18, 19-51. Рндекс РїСЂРё приемке: -Класс 38(4), Рђ 2 Р’ 7. :- 38 ( 4), 2 7. ПОЛНАЯ СПЕЦРР¤РРљРђР¦РРЇ. . Усовершенствования РІ схемах работы электроразрядных ламп РЅРёР·РєРѕРіРѕ давления или РІ отношении РЅРёС…. . Р’Рё, , РёР· , , , 2, британской компании, Рё ЧАРЛЬЗ Р­Р”РНГТОН РЈРЛЬЯМС, РёР· , , Уэмбли Мидлсекс, британский подданный, настоящим заявляют РѕР± изобретении, для чего РјС‹ молимся, чтобы нам был выдан патент, Р° метод, СЃ помощью которого РѕРЅ должен быть реализован, был РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ описан РІ следующем заявлении: , , , , , 2, , , , , , , , , :- Настоящее изобретение относится Рє электрическим схемам для работы электроразрядных ламп РЅРёР·РєРѕРіРѕ давления РѕС‚ источника переменного тока, включающего РѕРґРёРЅ или несколько трансформаторов, подающих разрядный ток, каждый РёР· которых имеет вторичную обмотку, соединенную СЃ РѕРґРЅРѕР№ или несколькими лампами для РёС… работы, Рё трансформатор первичная обмотка или обмотки, подключаемые Рє входным клеммам цепи последовательно СЃ сопротивлением (Рё РґСЂСѓРі СЃ РґСЂСѓРіРѕРј, если имеется более РѕРґРЅРѕР№ обмотки), которое является переменным для обеспечения возможности регулирования тока через лампы Рё, следовательно, яркости ламп. Схема может также включать РІ себя РѕРґРЅРѕ или несколько дополнительных балластных импедансов для обеспечения дополнительного балласта лампы РїРѕРјРёРјРѕ того, который обеспечивается РѕРґРЅРёРј или несколькими трансформаторами. - , ( ) , , . Операцию изменения яркости ламп РІ схемных схемах указанного типа обычно называют «регулированием яркости», причем схемы относятся Рє типу, обычно известному как «схемы регулирования яркости», Рё эти термины Р±СѓРґСѓС‚ использоваться далее РІ настоящем описании. . "," " ," . Рзобретение относится более конкретно. . РЅРѕ РЅРµ исключительно, Рє схемам указанного типа, РІ которых РѕРґРёРЅ или несколько используемых трансформаторов относятся Рє типу рассеянного поля, реактивное сопротивление рассеяния которого обеспечивает РІСЃРµ индуктивное балластное сопротивление ламп. , . Рзвестно, что РІ цепи указанного типа устойчивость ламп зависит РѕС‚ соотношения напряжений, возникающих РЅР° соответствующей первичной обмотке трансформатора РїСЂРё отключенной вторичной цепи трансформатора Рё максимальном сопротивлении последовательно СЃ первичной: Рє напряжению, которое появляется РЅР° первичной обмотке трансформатора РІ условиях работы лампы СЃ полной яркостью (РїСЂРё этом указанное сопротивление является минимальным), чем больше указанное отношение, тем более стабильными являются лампы РїСЂРё РЅРёР·РєРѕРј рабочем токе, Рё этот факт используется РІ изобретении. для создания схемы регулировки яркости указанного типа, РІ которой получаемый ток лампы может быть уменьшен РґРѕ очень РЅРёР·РєРѕРіРѕ значения, РЅРµ вызывая мерцания ламп. Устройство РІ соответствии СЃ изобретением особенно РїРѕРґС…РѕРґРёС‚ для регулировки яркости электроразрядных ламп СЃ холодным катодом, имеющих РЅРёР·РєСѓСЋ яркость. заполнение неона РїРѕРґ давлением, РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ было обнаружено, что очень трудно затемнить такие лампы РґРѕ РЅРёР·РєРѕР№ яркости, РЅРµ вызывая мерцания. , , ( ) , , . Согласно изобретению электрическая схема указанного типа включает РІ себя емкость, либо соединенную последовательно СЃ первичной обмоткой или обмотками упомянутого РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких трансформаторов Рё входными клеммами схемы, либо приспособленную для такого подключения, РєРѕРіРґР° яркость ламп снижается РґРѕ РјРёРЅРёРјСѓРјР°. яркость РїСЂРё работе устройства, РїСЂРё этом емкость имеет такое значение, чтобы создавать частичный последовательный резонанс СЃ первичной обмоткой или обмотками трансформатора РЅР° частоте питания, РЅР° которой устройство предназначено для работы. . Если какой-либо импеданс балласта индуктивной лампы включен последовательно СЃ первичной обмоткой или обмотками упомянутого РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких трансформаторов, его следует рассматривать для целей оценки упомянутого частичного резонанса как часть первичной обмотки или обмоток. , 3,784 713,784 , . Эффект частичного последовательного резонанса емкости СЃ первичной обмоткой или обмотками трансформатора заключается РІ увеличении напряжения РЅР° обмотке или обмотках РІ условиях РЅРёР·РєРѕР№ яркости ламп, РїСЂРё которых лампы имеют относительно высокий импеданс Рё, следовательно, увеличить указанный коэффициент стабильности, что позволит уменьшить ток через лампы РґРѕ более РЅРёР·РєРѕРіРѕ значения (без возникновения мерцания ламп), чем это было Р±С‹ возможно, если Р±С‹ емкость РЅРµ присутствовала. , , , ( ) . Указанная емкость может быть подключена параллельно части или всему переменному сопротивлению или последовательно СЃ РЅРёРј Рё РІ некоторых случаях может состоять РёР· более чем РѕРґРЅРѕРіРѕ конденсатора, например, часть емкости может быть соединена последовательно СЃ переменным сопротивлением. Р° остальные РјРѕРіСѓС‚ быть подключены параллельно части или всему указанному сопротивлению. , , . Предпочтительно предусмотрены средства для удаления части или всей указанной емкости РёР· цепи ламп, РєРѕРіРґР° желательно, чтобы лампы работали РїСЂРё яркости выше определенной, Рё если требуются плавные изменР