2014-02-09
948
 |
1. Нагрузка – количество вещества или энергии, отбираемое от объекта для производственных нужд.
Если нагрузка стабильна во времени, то управление простое. Изменение6 нагрузки является сильным возмущением и требует специального подхода для при разработке СУ.
2. Емкость – способность объекта аккумулировать рабочую среду.
Характеризует инерционность объекта, т.е. степень влияния входной величины на изменение выходной.
Мера емкость – коэффициент емкости, т.е. количество вещества или энергии, которое необходимо подвести к объекту, чтобы изменить регулируемую величину на единицу.
В дифференциальном уравнении, описывающем динамику объекта, характеристикой инерционности является постоянная времени:
Т = const, если 
= const = vнач
Т = var, если = var, например, для объекта с изменяющимся объемом (колба, в которой измеряется уровень).
Объекты бывают:
Ø Одноемкостными (управлять ими легче);
Ø Многоемкостными – это несколько емкостей вместе образующих объект, но разделенных между собой сопротивлениями, например многосекционный реактор (управление сложнее).
|
|
|
3. Самовыравнивание – способность объекта самостоятельно приходить после возмущения в новое состояние равновесия без вмешательства из вне.
Мерой самовыравнивания является степень самовыравнивания (r), т.е. отношение относительного изменения входной величины к относительному изменению выходной.
Чем больше r, тем больше устойчивость объекта.
Объекты бывают:
Ø без самовыравнивания (астатические);
Ø с самовыравниванием (статические).
Астатический объект
Характерно то, что приток и слив осуществляются насосами и зависят от их производительности.
Уравнение динамики: 
S – площадь бака. Левая часть уравнения – изменение объемного количества вещества в аппарате в единицу времени.
Введем приращения:
Н = Н0 + DН
Qпр= Qпр 0 + D Qпр
Qр= Qр 0 + D Qр
Запишем уравнение динамики в приращениях:
Уравнение статики: 
, следовательно Qпр = Qр
Запишем уравнение динамики, исключив из него статику:
Согласно табл. типовых звеньев – это идеальное интегрирующее звено, в котором постоянная времени есть величина обратно пропорциональная площади. Чтобы перейти к размерностям времени необходимо вести безразмерные переменные.
тогда 
после нормализации 
[сек].
3.2. Статический объект
Характерно, что приток зависит от производительности насоса, а слив от уровня веществе в баке. R – сопротивление.
Уравнение динамики: 
Запишем уравнение динамики в приращениях:
Вычтем статику:
Согласно табл. типовых звеньев – это апериодическое звено первого порядка.
|
|
|
Свойство самовыравнивания является положительным, может привести к большой статической ошибке при регулировании.
4. Запаздывание.
В реальных объектах между моментом нарушения равновесия и моментом изменения регулируемого параметра проходит некоторое время – запаздывание.
Запаздывание бывает:
Ø 
Чистое или транспортное;
Ø Переходное или емкостное.
4.1. Чистое запаздывание.
Чистое запаздывание смещает во времени реакцию на выходе объекта по сравнению с моментом внесения входного воздействия на величину запаздывания, не изменяя величину и форму воздействия
4.2. Переходное запаздывание.
Здесь переходное запаздывание обусловлено многоемкостностью объекта и тем, что между емкостями существует сопротивление.
В реальных объектах могут одновременно присутствовать как чистое, так и транспортное запаздывание.
Запаздывание – отрицательное свойство объекта, оно затрудняет управление процессом и проявляется в том, что
Ø В системе возникает колебательный процесс (незатухающий);
Ø В потере системой устойчивости.
