Кривые разгона, время разгона, постоянная времени разгона объектов регулирования

Для сравнения отдельных объектов по их свойствам в переходном режиме или другими словами для оценки динамических свойств объекта вводится понятие полного времени разгона – Т р.

Для понятия этого параметра рассмотрим кривую разгона, которая показывает изменение регулируемой величины объекта во времени, такую кривую можно получить, если на вход объекта скачкообразно подать входную величину и записать изменение регулируемой величины для различных моментов времени.

Рисунок – График разгона объекта обладающего самовыравниванием

Кривые разгона (кривые переходного процесса) – показывают изменение регулируемой величины у во времени в процессе самовыравнивания, при мгновенном изменении внешнего воздействия.

Временем разгона “ Т р” – называется время, в течение, которого регулируемая величина изменяется от начального “ у _н” (нулевого) значения, до установившегося (конечного) “ у _к” значения, при мгновенном появлении возмущения.

Для ОР имеющих апериодический закон регулирования во времени, в практике обычно время разгона (время переходных процессов) определяется таким отрезком времени, когда значение регулируемой величины приобретает 99 % установившегося значения (у _уст), т.е. ошибка принимается ε = 1%.

Для каждого объекта управления время разгона имеет свой физический смысл (например: для электродвигателя Т разг будет время от подачи напряжения до достижения номинальной частоты вращения и равномерного состояния после его пуска; у нагревательного элемента – время от подачи напряжения до получения заданной температуры).

Постоянная времени Т – это время разгона объекта при отсутствии самовыравнивания. Значение постоянной времени объекта можно определить из графика кривой разгона, если провести касательную из начальной точки кривой разгона.

Постоянной времени называется отрезок времени, в течение, которого разгон между конечным и начальным значением регулирующей величины уменьшается в е раз, где е – основание натурального алгоритма.

– экспоненциальный закон графика разгона,

t – действительное время

При условии t = Т получится уравнение с прямой

Объект управления без самовыравнивания имеет переходный процесс в виде прямой (касательная к экспоненте)

и ,

– чувствительность объекта

ρ – коэффициент самовыравнивания

1 – безъемкостный; 2 – малоемкостный; 3 – многоемкостный

Рисунок – Кривые разгона объектов