Лк 8

1.

Лекция 8
ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ: СВОЙСТВА, ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.

Объекты регулирования
Под свойствами объектов управления понимаются характеристики объектов, влияющие на динамику управления.
Объекты управления химических производств (теплообменники, ректификационные, абсорбционные и
экстракционные колонны, химические реакторы и т.д.) характеризуются большим количеством входных и
выходных величин. Входные величины (расход, температура, давление, концентрация исходных растворов и т.п.)
определяют материальные и энергетические потоки на входе в объект, изменения которых приводят к нарушению
режима работы аппарата и являются причинами изменения выходных величин (концентрации, температуры,
расхода и т.д.). В простейшем случае объект управления характеризуется одной выходной величиной,
поддерживаемой на заданном значении автоматическим устройством (регулятором) путем изменения
регулирующего воздействия. Такой объект называется объектом регулирования.
или
Под объектом управления (технологическим объектом) понимается технологический процесс, происходящий в
технологическом оборудовании, режим которого зависит от внешних и внутренних воздействий и который может
быть поддержан на оптимальном уровне устройств управления (ТОУ).

3.

Статические свойства объектов
регулирования
В статическом (установившемся) режиме приток вещества энергии в объект равен стоку, так что объект
находится в состоянии равновесия. Признаком статического режима работы является ранение
постоянного во времени значения выходного сигнала объекта
хвых(t)=const
У многих промышленных объектов регулирования в статическом режиме каждому значению сигнала на
входе соответствует определенное значение выходного сигнала хвых(t)=f(xвх)
Такие объекты называются
статическими, а зависимость,
которая связывает значения
выходного и входного
параметров объекта в
установившемся режиме,
называется их статической
характеристикой.
Статическая характеристика
строится для определения
коэффициента усиления К.
K tg
X вых
X вх

4.

Статические свойства объектов
регулирования
Вывод статической характеристики бака:
Статический режим работы бака описывается уравнением материального
баланса:
Qвх-Qвых=0
где Qвых – расход жидкости через сливную трубу.
Расход жидкости при свободном истечении зависит от уровня и описывается
уравнением Qвых= Н κис
где κис – коэффициент пропорциональности, который зависит от размеров и
формы отверстия истечения.
2
получим уравнение статической характеристики бака в виде: H k об Qв х
коб=(1/кис)2 – коэффициент пропорциональности

5.

Астатические объекты регулирования
Объекты регулирования, у которых, при работе в статическом
режиме отсутствует однозначная зависимость между входным и
выходным сигналами, такие объекты называются астатическими.
Объект без
самовыравнивания
(астатический)

6.

Статические свойства объектов
регулирования
Статические объекты характеризуются:
Емкостью (одноемкостные - объекты, динамические характеристики
которых описываются дифференциальным уравнением первого порядка,
многоемкостные - объекты, динамические характеристики которых
описываются дифференциальным уравнением второго и более высоких
порядков )
Постоянной времени (Чем больше величина Тоб, тем более инерционным
является объект и тем, следовательно, труднее его регулировать )
Нагрузкой (пропускной способностью)
Самовыравниванием
Запаздыванием

7.

Влияние емкости на коэффициент усиления
Две емкости: лекционный зал и будка