Властивості об’єктів регулювання - студопедія

Властивості об'єкта необхідно знати при складанні схеми автоматизації, вибір закону роботи регулятора і визначенні оптимальних значень його настоечних параметрів. Правильний облік властивостей об'єктів дозволяє створювати АСР, мають значно більш високі показники якості перехідного процесу.

Основними властивостями об'єктів регулювання є самовиравніваніе (саморегулювання), ємність і запізнювання.

Самовирівнювання об'єкта характеризує стійкість. Самовирівнюванням називають властивість сталого об'єкта самостійно встановлюватися в рівноважний стан після зміни своєї вхідної величини.

В об'єктах з самовирівнюванням ступеневу зміна вхідний величин призводить до зміни вихідної величини зі швидкістю, поступово зменшує до нуля, що пов'язано з наявністю внутрішньої негативного зворотного зв'язку. Кількісно ця характеристика визначається ступенем самовирівнювання, під якою розуміють відношення зміни вхідної величини об'єкта (x, z) до зміни вихідної величини після досягнення об'єктом рівноважного стану.

Чим більше ступінь самовирівнювання, тим менше відхилення вихідної величини від початкового положення.

Ємність об'єкта є властивістю, властивим всім динамічним об'єктам. Вона характеризує їх інерційність - ступінь впливу вхідний величини на швидкість зміни вихідної. Навіть ступеневу зміна вхідної величини об'єкта призводить до зміни вихідної величини з кінцевої швидкістю. Під ємністю розуміють таку зміну вхідної величини, що призводить до зміни його вихідної величини на одиницю за одиничний інтервал часу.

Чим більше ємність, тим менше швидкість зміни вихідної величини об'єкта, і навпаки.

Запізнення об'єкта виражається в тому, що його вихідна величина починає змінюватися не відразу після нанесення обурення, а тільки через деякий проміжок часу, називаемийвременем запізнювання.

Всі реальні об'єкти мають запізненням, тому що зміна потоків речовини або тепа поширюється в об'єктах з кінцевою швидкістю і потрібен час для проходження сигналу від місця нанесення обурення до місця, де фіксується зміна вихідної величини.

За здатністю відновлювати рівноважний стан при кінцевому зміні вхідних величин об'єкти поділяються на нейтральні, стійкі і нестійкі.

1 - нестійкийоб'єкт;

У хімічній промисловості широко поширені об'єкти 1-го порядку, тобто об'єкти, які описуються рівняннями 1-го порядку. До них відносяться збірники рідини, бункери для сипучих матеріалів, газові акумулятори, рідинні змішувачі, теплообмінники змішання і т.д. У всіх цих апаратах кількість речовини або тепла укладено в одному резервуарі. Такі об'єкти мають здатність акумулювати (накопичувати) проходять через них речовина або тепло в перехідному режимі. Це виражається в тому, що неузгодженість потоків на вході і виході при зміні, наприклад, навантаження викликають зміна кількості речовини або тепла в об'єкті, а отже, і вихідної величини об'єкта. При цьому швидкість зміни вихідної величини об'єкта залежить від акумулюючої здатності або інерційних властивостей об'єкта.

Нейтральні об'єкти 1-го порядку. У нейтральних об'єктах вхідні величини впливають на вихідні, а вхідні не впливають на вихідні величини, тобто внутрішній зв'язок відсутній.

Рівняння динаміки: (3)

де - час розгону об'єкта; Це час, протягом якого вихідна величина об'єкта y. змінюючись з постійною швидкістю, досягає значення вхідний велічіниz. Час розгону прямо пропорційно ємності об'єкта і характеризує його інерційні властивості.

Величину, зворотну, часто називають швидкістю розгону об'єкта, під якою розуміють швидкість зміни вихідної величини у п ри попередньому ступінчастому зміні вхідної величини z. рівному 1.

Передавальна функція нейтрального об'єкта першого порядку

У динамічному відношенні такий об'єкт являє собою інтегруючу ланку. Нейтральним об'єктом першого порядку притаманні тільки ємнісні (інерційні) властивості.