4. Виды возмущений, действующих на объект регулирования

Нагрузка  (регулирующее х_р или внешнее воздействие F) на объект регулирования с течением времени может изменяться произвольно. Однако, для изучения влияния нагрузки на объект регулирования, и АСР в целом, целесообразно рассмотреть три характерных вида нагрузки: ступенчатую, импульсную и синусоидальную. Виды нагрузки приведены на рис. 2.12.

а) б) в)

Рисунок 2.12. Типовые виды возмущений (нагрузок)

на объект регулирования

Ответ(21)(

Ступенчатая нагрузка (рис.2.12,а) – представляет собой нагрузку, которая в определенный момент времени =₀ изменяется скачком от 0 до некоторого значения ₁. Ступенчатая функция, у которой величина скачка равна 1, называется единичной и обозначается

₁() = 1(). )

Пояснение. В физическом смысле значение единичной нагрузки может соответствовать увеличению нагрузки в два раза, если при этом контролируемая выходная величина объекта не выйдет за пределы значений, обеспечивающих нормальный ход протекания технологического процесса в объекте регулирования.

Ступенчатая нагрузка соответствует значению ₁=0 при   0 и ₁ = 1, при

  0. Предполагается, что единица имеет ту же размерность, что и физическая величина на входе объекта.

Пример. Ступенчатая функция представляет собой распространенный вид входного воздействия в объектах регулирования и АСР в целом. К такому виду нагрузки сводятся мгновенное возрастание нагрузки на валу двигателя, мгновенное открытие клапана соленоидного вентиля расхода газа, включение нагревательного элемента и так далее.

(Импульсная нагрузка (рис.2.11,б) – это ступенчатая нагрузка, которая через короткий промежуток времени исчезает. Если продолжительность импульса принять равной

 = ₁ - _0,

а величину его ₁ = 1/, то такую импульсную функцию называют единичной с площадью S = 1.)21Конец

Пример. К такому виду нагрузки можно отнести кратковременное открывание дверей в холодильной камере, кратковременное открытие соленоидного вентиля расхода газа или жидкости и д.р.

Синусоидальная (гармоническая) нагрузка (рис.2.11,в) принимается нагрузка представляющая собой гармоническое изменение входной величины, которое выражается зависимостью

() = А sint.

При этом на вход объекта подается воздействие изменяющееся по синусоидальному закону с некоторой частотой  и амплитудой А, т.е. изменяющейся по знаку и значению.

Пояснение. Выходная величина у объекта также будет представлять собой непрерывно колеблющуюся величину определенной амплитуды и частоты. Частота выходной величины y совпадает с частотой входной  и они обе имеют синусоидальную форму. Максимальное же значение амплитуды в зависимости от свойств объекта различное и сдвинуто во времени.

Пример: Гармонической нагрузкой могут быть суточные теплопритоки через ограждения холодильных камер, так как температура наружного воздуха в течение суток изменяется примерно по синусоиде.

Для изучения свойств объектов регулирования обычно используют ступенчатую нагрузку, так как она наиболее тяжелая для объекта и ее легко осуществить.

ЛЕКЦИЯ-5. Тема 2 – «Энергетическая установка, как объект

автоматического регулирования. Свойства объектов регулирования»