Статичка и астатичка регулација

Астатичка регулација се назива таква регулација, у којој се константна вредност одржава у стабилном стању при различитим вредностима константног оптерећења: контролисана вредност једнака подешеној вредности.

Астатизам — својство мерних система или система аутоматског управљања да сведу на нулу грешке у стабилном стању регулације или праћења, које су настале под утицајем контролних или ометајућих утицаја на овај систем.

Закон репродукције — алгоритам рада (у даљем тексту ћемо га звати контролна карактеристика), не узимајући у обзир неосетљивост регулатора, изражава се једначином и а = ио = цонст.

У присуству неосетљивости и она скоро увек постоји и = иО +Δиох где је Δио вредност неосетљивости регулатора.

Размотрите принцип рада астатичких и статичких регулатора, користећи пример рада резервоара за воду инсталираног на торњу за снабдевање потрошача водом.

На сл. 1а је приказан дијаграм астатичке контроле нивоа у близини воде у резервоару.Пловак 1 преко полуге је повезан са клизачем реостата 2, уз помоћ којег ДЦ мотор 3, кад год се клизач помери горе или доле из средњег положаја, почиње да се окреће у једном или другом смеру и покреће вентил 4. (регулационо тело), ​​све док се задати ниво воде у резервоару не врати, односно док напон који се примењује на арматурно коло мотора не постане једнак нули и не наступи равнотежно стање (равнотежно стање).

Овај режим одговара одређеном унапред одређеном нивоу воде у резервоару, који за све равнотежне услове остаје стриктно константан до неосетљивости контролора. Неосетљивост регулатора у овом случају је одређена присуством зазора у зглобовима и почетним напоном мотора, који се разликује од нуле.

Пиринач. 1. Шема (а) и контролна карактеристика (б) астатичке регулације

Ако означимо проток воде кроз к, онда ће графички приказ контролне карактеристике у функцији протока к одговарати зависности приказаној на сл. 1, б.

Шипак. 1, али се види да регулационо тело (вентил 4) и осетљиви елемент (пловак 1) немају директну везу, већ су међусобно повезани преко једносмерног мотора и реостата, стога је овај систем индиректан. систем управљања… Овде сваки пут, када се регулациони елемент премести у такав положај да се контролисана варијабла (ниво воде у резервоару) при сваком оптерећењу (проток воде к) враћа на одређену вредност. Уређаји који врше астатичку регулацију називају се астатичким регулаторима.

Уз астатичку, у пракси се широко користи статичка регулација.

Регулација се назива статичком регулацијом ако ће вредности контролисане променљиве које су успостављене након завршетка прелазног процеса при различитим константним вредностима оптерећења такође имати различите константне вредности у зависности од оптерећења.

На сл. 2, а приказује дијаграм статичке регулације нивоа воде у доводном резервоару. Пловак 1 делује директно на регулационо тело — вентил 2, тако да ће регулатор у овом случају бити регулатор директног дејства.

Како се проток воде к повећава, њен ниво у резервоару ће почети да се смањује, пловак ће се спустити и померити вентил, повећавајући попречни пресек доводне цеви и, сходно томе, количину воде која улази кроз цев по јединици време. У овом случају, ниво воде ће почети да расте, подижући пловак и истовремено вентил.

Равнотежа ће наступити када је прилив воде једнак њеној потрошњи. Што је веће оптерећење, тј. брзина протока к, то ће се вентил више отварати и стога ће пловак бити ниже у равнотежи. Према томе, у овој шеми, како се оптерећење повећава, вредност нивоа воде (контролисана вредност и) ће се смањити.

Пиринач. 2... Шема (а) и контролна карактеристика (б) статичке регулације

Уређаји који врше статичку регулацију називају се статички регулатори... Управљачка карактеристика статичког регулатора изражава се једначином и = иО +Δи.

Статички контролери не одржавају стриктно константну вредност контролисане променљиве, већ са грешком која се назива статичка грешка.

Под статичком грешком се подразумева највеће одступање контролисане вредности при промени оптерећења од нуле до номиналног, тј. Δи = умови — имв

У теорији управљања, за карактеризацију степена зависности одступања контролисане вредности од оптерећења, често се користи концепт релативне статичке грешке, односно статизма регулације.

Ако је контролна карактеристика јасна (слика 2, б), статичност ће бити константна за све вредности оптерећења. Статичка вредност (б) сваког статичког регулатора може се одредити на следећи начин:

δ = (умови — имв) / у среда,

где је умс — максимална вредност контролисане променљиве која одговара оптерећењу к = 0, имв — минимална вредност контролисане променљиве која одговара оптерећењу кном, иЦп =(умс — имв) /2 — вредност узете контролисане променљиве као основа.

Једна од вредности контролисане променљиве умак, имин, и може се узети као основна вредност. Просј. итд.

Статички контролери, упркос чињеници да су својствени статичкој грешци, имају широку примену јер су једноставни у дизајну и обезбеђују стабилан рад у прелазним режимима. Астатички регулатори су склони флуктуацијама и у већини случајева немају потребну стабилност без помагала.