Statinis ir astatinis reguliavimas

Astatinis reguliavimas vadinamas tokiu reguliavimu, kai pastovi vertė palaikoma pastovioje būsenoje esant skirtingoms pastovios apkrovos vertėms: kontroliuojama vertė, lygi nustatytai vertei.

Astatimas – matavimo sistemų arba automatinio valdymo sistemų savybė iki nulio sumažinti pastovios būsenos reguliavimo ar sekimo paklaidas, atsiradusias veikiant šios sistemos valdymui ar trikdymui.

Reprodukcijos dėsnis — veikimo algoritmas (toliau vadinsime valdymo charakteristika), neatsižvelgiant į valdiklio nejautrumą, išreiškiamas lygtimi y a = yo = const.

Esant nejautrumui ir jis beveik visada egzistuoja, y = yО +Δyoх kur Δyo yra valdiklio nejautrumo reikšmė.

Apsvarstykite astatinių ir statinių reguliatorių veikimo principą, naudodami bokšte įrengto vandens rezervuaro, skirto vartotojams tiekti vandenį, veikimo pavyzdį.

Fig. 1a parodyta astatinio lygio valdymo šalia vandens talpykloje diagrama.Plūdė 1 per svirtį yra prijungta prie reostato 2 slankiklio, kurio pagalba nuolatinės srovės variklis 3, kai tik slankiklis juda aukštyn arba žemyn iš vidurinės padėties, pradeda suktis viena ar kita kryptimi ir judina vožtuvą 4 (reguliuojantis korpusas), kol nebus atkurtas nurodytas vandens lygis rezervuare, tai yra tol, kol variklio armatūros grandinėje tiekiama įtampa taps lygi nuliui ir neatsiras pusiausvyros būsena (pusiausvyros būsena).

Šis režimas atitinka tam tikrą iš anksto nustatytą vandens lygį rezervuare, kuris visomis pusiausvyros sąlygomis išlieka griežtai pastovus iki valdiklio nejautrumo. Reguliatoriaus nejautrumą šiuo atveju lemia tai, kad jungtyse yra laisvumas ir variklio paleidimo įtampa, kuri skiriasi nuo nulio.

Ryžiai. 1. Astatinio reguliavimo schema (a) ir valdymo charakteristika (b).

Jei žymime vandens srautą per q, tada valdymo charakteristikos grafinis vaizdas kaip srauto greičio q funkcija atitiks priklausomybę, parodytą Fig. 1, b.

Fig. 1, tačiau matyti, kad reguliavimo korpusas (vožtuvas 4) ir jautrus elementas (plūdė 1) neturi tiesioginio ryšio, o yra sujungti vienas su kitu per nuolatinės srovės variklį ir reostatą, todėl ši sistema yra netiesioginė. valdymo sistema... Čia kiekvieną kartą, kai reguliavimo elementas perstatomas į tokią padėtį, kad valdomas kintamasis (vandens lygis rezervuare) prie kiekvienos apkrovos (vandens srautas q) grąžinamas į tam tikrą reikšmę. Prietaisai, atliekantys astatinį reguliavimą, vadinami astatiniais reguliatoriais.

Kartu su astatiniu, praktikoje plačiai naudojamas statinis reguliavimas.

Reguliavimas vadinamas statiniu valdymu, jei valdomo kintamojo reikšmės, nustatytos pasibaigus pereinamojo laikotarpio procesui, esant skirtingoms pastovios apkrovos vertėms, taip pat priims skirtingas pastovias vertes, priklausomai nuo apkrovos.

Fig. 2, a parodyta statinio vandens lygio reguliavimo viršutiniame bake diagrama. Plūdė 1 veikia tiesiogiai reguliavimo korpusą - vožtuvą 2, todėl reguliatorius šiuo atveju bus tiesioginio veikimo reguliatorius.

Didėjant vandens srautui q, jo lygis rezervuare pradės mažėti, plūdė nusileis ir judins vožtuvą, padidindama tiekimo vamzdžio skerspjūvį ir atitinkamai per vamzdį patenkančio vandens kiekį vienetui. laikas. Tokiu atveju vandens lygis pradės kilti, pakeldamas plūdę ir tuo pačiu vožtuvą.

Pusiausvyra atsiras, kai vandens pritekėjimas bus lygus jo suvartojimui. Kuo didesnis krūvis, t.y. srauto greitis q, tuo labiau atsidarys vožtuvas, todėl plūdė bus pusiausvyra mažesnė. Todėl šioje schemoje, didėjant apkrovai, vandens lygio reikšmė (kontroliuojama vertė y) sumažės.

Ryžiai. 2... Statinio reguliavimo schema (a) ir valdymo charakteristika (b).

Prietaisai, kurie atlieka statinį reguliavimą, vadinami statiniais reguliatoriais... Statinio reguliatoriaus valdymo charakteristika išreiškiama lygtimi y = yО +Δy.

Statiniai valdikliai nepalaiko griežtai pastovios valdomo kintamojo vertės, bet su klaida, vadinama statine klaida.

Statinė paklaida suprantama kaip didžiausias valdomos reikšmės nuokrypis, kai apkrova iš nulio pereina į vardinę, t.y. Δy = protai — ymv

Valdymo teorijoje, norint apibūdinti valdomos vertės nuokrypio priklausomybės nuo apkrovos laipsnį, dažnai vartojama santykinės statinės paklaidos arba reguliavimo statizmo sąvoka.

Jei valdymo charakteristika aiški (2 pav., b), statinė visoms apkrovos reikšmėms bus pastovi. Kiekvieno statinio reguliatoriaus statinę vertę (b) galima nustatyti taip:

δ = (protai – ymv) / utrečiadienis,

čia ums — didžiausia valdomo kintamojo vertė, atitinkanti apkrovą q = 0, ymv — mažiausia valdomo kintamojo reikšmė, atitinkanti apkrovą qnom, yCp =(ums — ymv) /2 — paimta valdomo kintamojo reikšmė kaip pagrindas.

Viena iš valdomo kintamojo umax, ymin, y reikšmių gali būti laikoma bazine reikšme. Avg ir kt.

Statiniai valdikliai, nepaisant to, kad jiems būdinga statinė klaida, yra plačiai naudojami, nes yra paprastos konstrukcijos ir užtikrina stabilų veikimą pereinamaisiais režimais. Astatiniai reguliatoriai yra linkę į svyravimus ir daugeliu atvejų neturi reikiamo stabilumo be pagalbinių priemonių.