Statikus és asztatikus szabályozás

Asztatikus szabályozásnak nevezzük azt a szabályozást, amelyben egy állandó értéket állandósult állapotban tartanak az állandó terhelés különböző értékeinél: egy szabályozott érték, amely megegyezik a beállított értékkel.

Asztatizmus – a mérőrendszerek vagy az automatikus vezérlőrendszerek azon tulajdonsága, hogy nullára csökkentik az állandósult állapotú szabályozás vagy követés hibáit, amelyek a rendszer szabályozásának vagy zavaró hatásainak hatására következtek be.

A reprodukálás törvényét – a működési algoritmust (a továbbiakban vezérlőkarakterisztikának nevezzük), a vezérlő érzéketlenségének figyelembevétele nélkül az y a = yo = const egyenlettel fejezzük ki.

Érzéketlenség jelenlétében és szinte mindig létezik y = yО +Δyoх ahol Δyo a vezérlő érzéketlenségének értéke.

Tekintsük az asztatikus és statikus szabályozók működési elvét, a toronyra szerelt víztartály működési példájával a fogyasztók vízzel való ellátására.

ábrán. Az 1a. ábra az asztatikus szintszabályozás diagramját mutatja a tartályban lévő víz közelében.A karon keresztüli úszó 1 a 2 reosztát csúszkájához csatlakozik, melynek segítségével a 3 egyenáramú motor, amikor a csúszka a középső helyzetből felfelé vagy lefelé mozog, egyik vagy másik irányba forogni kezd, és mozgatja a 4 szelepet. (szabályozó szerv), amíg a tartályban nem áll helyre az adott vízszint, vagyis amíg a motor armatúrájára adott feszültség nem lesz egyenlő nullával és egyensúlyi állapot (egyensúlyi állapot) nem jön létre.

Ez a rendszer egy bizonyos előre meghatározott vízszintnek felel meg a tartályban, amely minden egyensúlyi körülmény esetén szigorúan állandó marad a vezérlő érzéketlenségéig. A szabályozó érzéketlenségét ebben az esetben az ízületekben lévő holtjáték és a motor nullától eltérő indítófeszültsége határozza meg.

Rizs. 1. Az asztatikus szabályozás séma (a) és szabályozási jellemzője (b).

Ha a q-n keresztüli vízáramlást jelöljük, akkor a szabályozási karakterisztika grafikus ábrázolása a q áramlási sebesség függvényében megfelel a 2. ábrán látható függőségnek. 1, b.

Ábra. 1, de látható, hogy a szabályozótest (4. szelep) és az érzékeny elem (1. úszó) nincs közvetlen kapcsolatban, hanem egy egyenáramú motoron és reosztáton keresztül kapcsolódnak egymáshoz, ezért ez a rendszer közvetett. vezérlőrendszer… Itt minden alkalommal, amikor a szabályozó elemet olyan helyzetbe állítják át, hogy a szabályozott változó (vízszint a tartályban) minden terhelésnél (vízáramlás q) visszaáll egy bizonyos értékre. Az asztatikus szabályozást végző eszközöket asztatikus szabályozóknak nevezzük.

Az asztatikus mellett a statikus szabályozást is széles körben alkalmazzák a gyakorlatban.

A szabályozást statikus szabályozásnak nevezzük, ha a szabályozott változónak a tranziens folyamat vége után, különböző állandó terhelési értékeknél megállapított értékei a terheléstől függően eltérő állandó értékeket is felvesznek.

ábrán. A 2. ábra a fejtartályban lévő vízszint statikus szabályozásának diagramját mutatja. Az 1. úszó közvetlenül a szabályozótestre – a 2. szelepre – hat, ezért a szabályozó ebben az esetben egy közvetlen működésű szabályozó lesz.

A q víz áramlási sebességének növekedésével a tartályban lévő szint csökkenni kezd, az úszó leereszkedik és mozgatja a szelepet, növelve a bevezetőcső keresztmetszetét, és ennek megfelelően a csövön keresztül egységenként belépő víz mennyiségét. idő. Ebben az esetben a vízszint emelkedni kezd, megemeli az úszót és egyben a szelepet.

Az egyensúly akkor áll be, ha a víz beáramlása megegyezik a fogyasztásával. Minél nagyobb a terhelés, pl. a q áramlási sebesség, annál jobban kinyílik a szelep, és ezért az úszó annál alacsonyabb lesz egyensúlyban. Ezért ebben a sémában a terhelés növekedésével a vízszint értéke (szabályozott y érték) csökkenni fog.

Rizs. 2... A statikus szabályozás vázlata (a) és szabályozási jellemzője (b).

A statikus szabályozást végző eszközöket statikus szabályozóknak nevezzük... A statikus szabályozó szabályozási karakterisztikáját az y = yО +Δy egyenlet fejezi ki.

A statikus vezérlők nem tartják fenn a szabályozott változó szigorúan állandó értékét, hanem egy statikus hibának nevezett hibával.

Statikus hiba alatt a szabályozott érték legnagyobb eltérését értjük, amikor a terhelés nulláról névlegesre változik, azaz. Δy = elmék — ymv

A szabályozáselméletben a szabályozott érték eltérésének terheléstől való függésének mértékének jellemzésére gyakran használják a relatív statikus hiba, vagyis a szabályozás statizmusának fogalmát.

Ha a szabályozási karakterisztika tiszta (2. ábra, b), akkor a statikus minden terhelési értéknél állandó lesz. Az egyes statikus szabályozók statikus értéke (b) a következőképpen határozható meg:

δ = (elme – ymv) / uSzerda,

ahol ums — a q = 0 terhelésnek megfelelő szabályozott változó maximális értéke, ymv — a qnom terhelésnek megfelelő szabályozott változó minimális értéke, yCp =(ums — ymv) /2 — a vezérelt változó vett értéke mint alap.

Az umax, ymin, y vezérelt változó egyik értéke vehető alapértéknek. Átl. stb.

A statikus vezérlőket annak ellenére, hogy a statikus hibában rejlenek, széles körben használják, mivel egyszerű a kialakításuk és stabil működést biztosítanak tranziens üzemmódokban. Az asztatikus szabályozók hajlamosak az ingadozásra, és a legtöbb esetben nem rendelkeznek a szükséges stabilitással segédeszközök nélkül.