Загальні властивості об’єктів. Одержання статичних та динамічних характеристик об’єктів

1.

ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ОБ’ЄКТІВ.
ОДЕРЖАННЯ СТАТИЧНИХ ТА ДИНАМІЧНИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ОБ’ЄКТІВ.

2.

ПЛАН
Основні властивості об’єктів автоматизації.
Ємність
об’єктів.
Самовирівнювання.
Запізнювання.
Об’єкти з розподіленими параметрами.
Статичні
характеристики систем та їх
елементів.
Динамічні характеристики

3.

ОСНОВНІ ВЛАСТИВОСТІ ОБ’ЄКТІВ
АВТОМАТИЗАЦІЇ.
Об’єкт автоматичного регулювання – це агрегат, апарат або їх
сукупність, де протікають різні процеси, які потребують і
піддаються регулюванню.
Об’єкт регулювання є основною ланкою автоматичної
системи регулювання (АСР), від якої у багатьох випадках
залежить якість автоматичного регулювання.
Загальні властивості об’єктів:
-
ємність
самовирівнювання
запізнювання.

4.

ЄМНІСТЬ ОБ’ЄКТІВ
Ємність об’єкта – це його здатність накопичувати
(акумулювати)
речовину
або
енергію
(для
гідравлічного об’єкта - це маса або кількість речовини, для
теплового - кількість теплової енергії, для об’єкта руху - кількість
руху тощо )
Коефіцієнт
ємності - визначається кількістю
енергії або речовини, що їх необхідно ввести в
об’єкт для зміни регульованого параметра на
одиницю його виміру (наприклад, якщо температура в
теплообміннику регулюється, коефіцієнт ємності визначається кількістю тепла, яку
слід подати в об’єкт зміни температури в ньому на 1°С; для гідравлічного об’єкта це кількість рідини, що потрібно подати в об’єкт для зміни рівня на1м. )

5.

ГІДРАВЛІЧНІ ОБ’ЄКТИ
а— одноємнісний
б— двоємнісний

6.

САМОВИРІВНЮВАННЯ
Здатність об’єкта регулювання після нанесення збурення
приводити регульований параметр до нового усталеного
значення самостійно, без втручання регулятора,
називається самовирівнюванням, або саморегулюванням.
Самовирівнювання в деякій мірі сприяє стабілізації регульованого
параметра і, таким чином, полегшує задачу регулювання.
Кількісно самовирівнювання об’єкта визначається коефіцієнтом
самовирівнювання ρ, який дорівнює відношенню зміни вхідної
величини Δх до відповідної зміни вихідної величини Δу, тобто ρ —
величина зворотна коефіцієнту передачі k0 об’єкта

7.

ЗАПІЗНЮВАННЯ
Якщо зміна технологічного параметра починається не
одночасно із прикладанням збурення або управляючого
діяння, а через деякий час, то таке явище називають
запізнюванням процесу в часі.
Види запізнювання:
- перехідне, або ємнісне (виникає внаслідок проходження
потоку речовини або енергії через опори, які розділяють
окремі ємності багатоємнісного об’єкта)
- транспортне, або “чисте” (виникає в зв’язку з тим, що між
початком переміщення регулюючого органу і початком зміни
параметра, яке викликане цим переміщенням, проходить
деякий проміжок часу) .

8.

ОБ’ЄКТИ З РОЗПОДІЛЕНИМИ ПАРАМЕТРАМИ
Дані об’єкти можна розглядати як послідовне з'єднання
нескінченно великої кількості нескінченно малих ємностей із
включеними між ними опорами.
До об’єктів з розподіленими параметрами можна віднести
теплофікаційні трубопроводи, пароперегрівники парового
котла та інші теплообмінники як об’єкти регулювання
температури.
Всі теплові потоки, що вводяться в такі об’єкти, надходять до
нескінченної множини точок, кожна з яких має свої
властивості: теплоємність, температуру, тепловий опір
тощо.

9.

СТАТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМ ТА ЇХ
ЕЛЕМЕНТІВ
Статичною характеристикою системи чи її елемента
називається залежність між вихідною у і вхідною x
величинами в період усталеного режиму роботи, тобто тоді,
коли ні регульована величина, ні регулюючі чи збурюючі
діяння не змінюються в часі: у=f(x).
Особливістю статичної характеристики, незважаючи на
форму її подання (рівняння, таблиця чи графік), є відсутність
такого важливого параметра як час.
Статичні характеристики бувають: лінійними, лінійними з
насиченням, умовно-лінійними в деяких межах, з
гістерезисом, із зоною нечутливості, релейні, нелінійні і т.д.

10.

ДИНАМІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Динамічною характеристикою називають функціональну
залежність вихідної величини в період перехідного процесу
від одного установленого режиму роботи до іншого.
Динамічні характеристики можуть бути подані за допомогою:
1) диференціальних рівнянь;
2) передаточних функцій;
3) часових характеристик;
4) частотних характеристик.

11.

ЛІТЕРАТУРА
Р.М. Міркевич. Об’єкти автоматизації в галузі:
[Електронний ресурс] / уклад.: Р.М.Міркевич,
В.В. Полупан – К.: НУХТ, 2022. с.6-10