Reglarea statică și astatică

Reglarea astatică se numește o astfel de reglare, în care o valoare constantă este menținută într-o stare constantă la diferite valori ale unei sarcini constante: o valoare controlată egală cu valoarea setată.

Astatism - o proprietate a sistemelor de măsurare sau a sistemelor automate de control de a reduce la zero erorile de reglare sau urmărire în stare de echilibru, care au apărut sub influența controlului sau a influențelor perturbatoare asupra acestui sistem.

Legea reproducerii — algoritmul de funcționare (în continuare îl vom numi caracteristica de control), fără a ține cont de insensibilitatea controlerului, se exprimă prin ecuația y a = yo = const.

În prezența insensibilității și există aproape întotdeauna y = yО +Δyoх unde Δyo este valoarea insensibilității controlerului.

Luați în considerare principiul de funcționare a regulatoarelor astatice și statice, folosind exemplul de funcționare a unui rezervor de apă instalat pe turn pentru a alimenta consumatorii cu apă.

În fig. 1a prezintă o diagramă a controlului nivelului astatic în apropierea apei din rezervor.Flotitorul 1 prin pârghie este conectat la glisorul reostatului 2, cu ajutorul căruia motorul de curent continuu 3, ori de câte ori glisorul se mișcă în sus sau în jos din poziția de mijloc, începe să se rotească într-un sens sau altul și mișcă supapa 4. (corp de reglare), până când nivelul dat de apă din rezervor nu va fi restabilit, adică până când tensiunea aplicată circuitului de armătură al motorului devine egală cu zero și apare o stare de echilibru (stare de echilibru).

Acest regim corespunde unui anumit nivel predeterminat de apă din rezervor, care pentru toate condițiile de echilibru rămâne strict constant până la insensibilitatea controlerului. Insensibilitatea regulatorului în acest caz este determinată de prezența jocului în articulații și de tensiunea de pornire a motorului, care este diferită de zero.

Orez. 1. Schema (a) și caracteristica de control (b) a reglajului astatic

Dacă notăm debitul de apă prin q, atunci reprezentarea grafică a caracteristicii de control în funcție de debitul q va corespunde dependenței prezentate în Fig. 1, b.

Smochin. 1, dar se poate observa că corpul de reglare (supapa 4) și elementul sensibil (flotatorul 1) nu au legătură directă, ci sunt conectate între ele printr-un motor de curent continuu și un reostat, prin urmare acest sistem este indirect sistem de control... Aici de fiecare dată, când elementul de reglare este rearanjat într-o astfel de poziție încât variabila controlată (nivelul apei în rezervor) este readusă la fiecare sarcină (debitul de apă q) la o anumită valoare. Dispozitivele care efectuează reglarea astatică se numesc regulatoare astatice.

Alături de astatic, reglarea statică este utilizată pe scară largă în practică.

Reglarea se numește control static dacă valorile variabilei controlate care sunt stabilite după terminarea procesului tranzitoriu la diferite valori de sarcină constantă vor lua, de asemenea, valori constante diferite în funcție de sarcină.

În fig. 2, a prezintă o diagramă a reglării statice a nivelului apei în rezervorul de cap. Flotitorul 1 acționează direct asupra corpului de reglare - supapa 2, prin urmare regulatorul în acest caz va fi un regulator cu acțiune directă.

Pe măsură ce debitul q de apă crește, nivelul acestuia în rezervor va începe să scadă, plutitorul va coborî și va mișca supapa, crescând secțiunea transversală a conductei de alimentare și, în consecință, cantitatea de apă care intră prin conductă pe unitate. timp. În acest caz, nivelul apei va începe să crească, ridicând flotorul și în același timp supapa.

Echilibrul va apărea atunci când afluxul de apă este egal cu consumul acesteia. Cu cât sarcina este mai mare, adică cu debitul q, cu atât supapa va fi deschisă mai mult și, prin urmare, cu atât plutitorul va fi mai jos în echilibru. Prin urmare, în această schemă, pe măsură ce sarcina crește, valoarea nivelului apei (valoarea controlată y) va scădea.

Orez. 2... Caracteristica schematică (a) și de control (b) a reglării statice

Dispozitivele care efectuează reglarea statică se numesc regulatoare statice... Caracteristica de control a regulatorului static se exprimă prin ecuația y = yО +Δy.

Controloarele statice nu mențin o valoare strict constantă a variabilei controlate, ci cu o eroare numită eroare statică.

Eroarea statică este înțeleasă ca cea mai mare abatere a valorii controlate atunci când sarcina trece de la zero la nominal, adică. Δy = minți — ymv

În teoria controlului, pentru a caracteriza gradul de dependență a abaterii valorii controlate de sarcină, este adesea folosit conceptul de eroare statică relativă sau statismul de reglare.

Dacă caracteristica de control este clară (Fig. 2, b), statica va fi constantă pentru toate valorile de sarcină. Valoarea statică (b) a fiecărui regulator static poate fi determinată după cum urmează:

δ = (minți — ymv) / umiercuri,

unde ums — valoarea maximă a variabilei controlate corespunzătoare sarcinii q = 0, ymv — valoarea minimă a variabilei controlate corespunzătoare sarcinii qnom, yCp =(ums — ymv) /2 — valoarea variabilei controlate luate ca bază.

Una dintre valorile variabilei controlate umax, ymin, y poate fi luată ca valoare de bază. Avg etc.

Controlerele statice, în ciuda faptului că sunt inerente erorii statice, sunt utilizate pe scară largă deoarece sunt simple în proiectare și oferă o funcționare stabilă în moduri tranzitorii. Regulatoarele astatice sunt predispuse la fluctuații și în majoritatea cazurilor nu au stabilitatea necesară fără ajutoare.