Link Building
Школа автоматчиков » Blog Archive » Урок 4. Основы автоматизации. Часть 3. Основные характеристики объектов управления

Урок 4. Основы автоматизации.
Часть 3. Основные характеристики объектов управления

На прошлом уроке мы рассмотрели такие типы систем регулирования, как замкнутые по отклонению и разомкнутые по возмущению. И теперь расскажу вам немного о «+» и «-» таких систем.

В системах регулирования, замкнутых по отклонению, регулирование начинается тогда, когда произошло какое-либо изменение регулируемого параметра. Я это называю «тушением пожаров». Однако при таком регулировании учитываются любые возмущения, независимо от их природы, которые повлекли за собой изменение регулируемого параметра. Что плохо? А то, что регулируемый параметр обязательно отклониться от заданного параметра и время приведения его в порядок зависит от инерционности объекта. Что это такое – посмотрим дальше.

В системах с регулированием по возмущению, регулируемый параметр практически не отклоняется от заданного значения благодаря тому, что САР компенсирует возмущение еще до того, как оно приведет к изменению регулируемого параметра. Однако, если таких возмущений несколько, то необходимо организовать несколько САР, на каждое возмущение.

Вот если соединить обе системы, то мы получим идеальный вариант. Но опять не все так просто. И чтобы понять, почему – перейдем к рассмотрению характеристик объектов управления.

Все объекты управления можно поделить на:

  • устойчивые - с самовыравниванием,
  • неустойчивые - без самовыравнивания.

Не думаю, что это сразу будет ясно, поэтому остановимся подробнее на данном термине.
Представим себе шарик в ямке. Выведем его из равновесия путем качения вверх, к краю ямки. Таким образом, мы приложим к шарику внешнее возмущение. И теперь отпустим шарик. Он, покатавшись несколько раз, вернется на дно ямки.

Такой объект принято называть устойчивым или с самовыравниванием.

А теперь представим себе шарик уже не в ямке, а на горке. Приложим к нему внешнее возмущение. Ну а дальше понятно, что шарик без нашей помощи назад не вернется.

Такой объект называется неустойчивым или без самовыравнивания.

Хочу отметить, что существует понятие степени устойчивости – т.е. в первом случае шарик можно отклонить настолько, что он просто выскочит из ямки. В другом же случае можно приложить недостаточно усилия и шарик не скатиться, а останется лежать на горке.

Таким образом, делаем вывод, что удержать значение параметра с самовыравниванием можно и без системы САР (конечно, очень плохо, но все же можно ). А вот объект без самовыравнивания не может вообще работать без САР.

Кстати, хороший пример - Чернобыль! На Чернобыле реактор типа РБМК. В отличии от реакторов ВВЭР, это объект неустойчивый (без самовыравнивания). Регулирующим органом являются графитовые стержни. Чем больше их погрузить в емкость, тем медленнее идет реакция. Как вы думаете, если их вообще вынуть из емкости, что будет с объектом?

И они еще ищут виноватых 20 лет. Кто виноват?

  1. Тот, кто разрешил эксплуатацию такого реактора.
  2. Тот, кто отключил от объекта без самовыравнивания автоматику.

Потом этот «шарик» подтолкнули и он покатился… Об этот знает каждый профессиональный автоматчик-теплотехник.

К нашему с вами счастью, практически все технологические объекты – это объекты с самовыравниванием.

Продолжим. В конце прошлого урока я говорил о такой характеристике объекта управления, как инерционность.

Приведем простой пример. Кипятим воду в чайнике. Вода закипела. Мы выключили конфорку, а вода еще какое-то время кипит, потом успокаивается и начинает остывать. Вот это некоторое время кипения после выключения и определяет инерционность чайника с водой.

Теперь перейдем к рисункам.

Итак, чайник у нас – это объект управления, конфорка – регулирующий орган. Изобразим на графике, процесс изменения температуры воды, при котором мы поднимем температуру с 40°С до 80°С путем мгновенного открытия конфорки.

Теперь вернемся к САР. Это и будет темой следующего занятия.

Комментарии к публикации «Урок 4. Основы автоматизации.
Часть 3. Основные характеристики объектов управления»

  1. shoorale

    Вопрос про инерционность обьекта управления: что будет если наш чайник заполнен только на четверть, а ручка конфорки “разбоолтана” и поварачивается на максимум за одно касание? Что здесь будет инерционностью? количество жидкости(чайник закипает быстро) или теплотехнические параметры воды(вода в чайнике кипит после выключения конфорки)?

  2. Victor

    Прекрасная доступная подача материала.
    БРАВО,Ромуальд. Даже мне, как простому снабженцу инженерного отдела(отопление,вентиляция,кондиционирование,водоснабжение), понятно о чем идет речь.

  3. Нурлан

    Шедевр, просто о сложном, доходчиво и информативно!! браво, браво!!!

Задать вопрос
или оставить свой комментарий