Statiskā un statiskā regulēšana

Astatisko regulēšanu sauc par tādu regulēšanu, kurā nemainīga vērtība tiek uzturēta līdzsvara stāvoklī pie dažādām nemainīgas slodzes vērtībām: kontrolēta vērtība, kas vienāda ar iestatīto vērtību.

Astatisms - mērīšanas sistēmu vai automātiskās vadības sistēmu īpašība līdz nullei samazināt līdzsvara stāvokļa regulēšanas vai izsekošanas kļūdas, kas radušās šīs sistēmas kontroles vai traucējošas ietekmes ietekmē.

Reproducēšanas likumu — darbības algoritmu (turpmāk sauksim par vadības raksturlielumu), neņemot vērā regulatora nejutīgumu, izsaka ar vienādojumu y a = yo = const.

Nejutīguma klātbūtnē un tā gandrīz vienmēr pastāv y = yО +Δyoх kur Δyo ir kontrollera nejutības vērtība.

Apsveriet astatisko un statisko regulatoru darbības principu, izmantojot tornī uzstādītās ūdens tvertnes darbības piemēru, lai apgādātu patērētājus ar ūdeni.

attēlā. 1.a attēlā parādīta astatiskā līmeņa kontroles diagramma ūdens tuvumā tvertnē.Pludiņš 1 caur sviru ir savienots ar reostata 2 slīdni, ar kura palīdzību līdzstrāvas motors 3, ikreiz, kad slīdnis virzās uz augšu vai uz leju no vidējā stāvokļa, sāk griezties vienā vai otrā virzienā un kustina vārstu 4 (regulējošais korpuss), līdz dotais ūdens līmenis tvertnē netiks atjaunots, tas ir, līdz motora armatūras ķēdei pievadītais spriegums kļūst vienāds ar nulli un iestājas līdzsvara stāvoklis (līdzsvara stāvoklis).

Šis režīms atbilst noteiktam iepriekš noteiktam ūdens līmenim tvertnē, kas visos līdzsvara apstākļos paliek stingri nemainīgs līdz regulatora nejutīgumam. Regulatora nejutīgumu šajā gadījumā nosaka pretsparu klātbūtne locītavās un motora palaišanas spriegums, kas atšķiras no nulles.

Rīsi. 1. Astatiskā regulējuma shēma (a) un vadības raksturlielums (b).

Ja mēs apzīmējam ūdens plūsmu caur q, tad vadības raksturlīknes grafiskais attēlojums kā plūsmas ātruma q funkcija atbildīs atkarībai, kas parādīta att. 1, b.

att. 1, taču redzams, ka regulēšanas korpusam (vārsts 4) un jutīgajam elementam (pludiņš 1) nav tieša savienojuma, bet tie ir savienoti viens ar otru caur līdzstrāvas motoru un reostatu, tāpēc šī sistēma ir netieša. vadības sistēma... Šeit katru reizi, kad regulēšanas elements tiek pārkārtots tādā stāvoklī, ka kontrolējamais mainīgais (ūdens līmenis tvertnē) tiek atgriezts pie katras slodzes (ūdens plūsma q) uz noteiktu vērtību. Ierīces, kas veic astatisko regulēšanu, sauc par astatiskiem regulatoriem.

Paralēli astatiskam praksē plaši tiek izmantota statiskā regulēšana.

Regulējumu sauc par statisko vadību, ja kontrolējamā mainīgā lieluma vērtības, kas noteiktas pēc pārejas procesa beigām pie dažādām nemainīgām slodzes vērtībām, arī pieņems dažādas konstantas vērtības atkarībā no slodzes.

attēlā. 2, a parāda diagrammu par statisko ūdens līmeņa regulēšanu galvas tvertnē. Pludiņš 1 iedarbojas tieši uz regulēšanas korpusu — vārstu 2, tāpēc regulators šajā gadījumā būs tiešas darbības regulators.

Palielinoties ūdens plūsmas ātrumam q, tā līmenis tvertnē sāks samazināties, pludiņš nolaidīsies un pārvietos vārstu, palielinot padeves caurules šķērsgriezumu un attiecīgi caur cauruli ieplūstošā ūdens daudzumu uz vienību. laiks. Šajā gadījumā ūdens līmenis sāks celties, paceļot pludiņu un vienlaikus arī vārstu.

Līdzsvars iestāsies, kad ūdens pieplūdums ir vienāds ar tā patēriņu. Jo lielāka slodze, t.i. plūsmas ātrums q, jo vairāk vārsts tiks atvērts, un tāpēc pludiņš būs mazāks līdzsvarā. Tāpēc šajā shēmā, palielinoties slodzei, ūdens līmeņa vērtība (kontrolētā vērtība y) samazināsies.

Rīsi. 2... Statiskā regulējuma shēma (a) un vadības raksturlielums (b).

Ierīces, kas veic statisko regulēšanu, sauc par statiskajiem regulatoriem... Statiskā regulatora vadības raksturlielumu izsaka ar vienādojumu y = yО +Δy.

Statiskie kontrolleri neuztur stingri nemainīgu kontrolētā mainīgā vērtību, bet ar kļūdu, ko sauc par statisko kļūdu.

Statiskā kļūda tiek saprasta kā lielākā kontrolētās vērtības novirze, slodzei mainoties no nulles uz nominālo, t.i. Δy = prāti — ymv

Kontroles teorijā, lai raksturotu kontrolējamās vērtības novirzes atkarības pakāpi no slodzes, bieži tiek izmantots relatīvās statiskās kļūdas jeb regulējuma statisma jēdziens.

Ja vadības raksturlielums ir skaidrs (2. att., b), statiskais būs nemainīgs visām slodzes vērtībām. Katra statiskā regulatora statisko vērtību (b) var noteikt šādi:

δ = (prāti — ymv) / utrešdiena,

kur ums — slodzei atbilstošā vadāmā mainīgā maksimālā vērtība q = 0, ymv — slodzei atbilstošā vadāmā mainīgā minimālā vērtība qnom, yCp =(ums — ymv) /2 — ņemtā vadāmā mainīgā vērtība kā bāze.

Kā bāzes vērtību var ņemt vienu no kontrolētā mainīgā umax, ymin, y vērtībām. Vid. utt.

Statiskie kontrolleri, neskatoties uz to, ka tie ir raksturīgi statiskai kļūdai, tiek plaši izmantoti, jo tiem ir vienkārša konstrukcija un tie nodrošina stabilu darbību pārejas režīmos. Astatiskie regulatori ir pakļauti svārstībām, un vairumā gadījumu tiem nav vajadzīgās stabilitātes bez palīglīdzekļiem.