Основы автоматического регулирования
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ И СВОЙСТВА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
2.8 Коэффициенты передачи элементов и блоков САР
Основными элементами САР являются: автоматический регулятор АР, исполнительный механизм ИМ, объект управления ОУ, датчик Д с преобразователем НП.
Динамика такой системы во многом определяется произведением статических коэффициентов усиления этих элементов:
КОБЩ = КАР * КИМ * КОУ * КД * КНП (2.19)
При расчете динамики используются как размерные, так и безразмерные коэффициенты передач.
Пример, обьект управления – нагревательная печь, структурная схема приведена на рис. 2.10:
Рисунок 2.10 - Обьект управления – нагревательная печь
2.8.1 Размерные коэффициенты передачи
Размерные коэффициенты передач в предположении линейности статической характеристики определяются следующим образом:
К = ДУ /ДХ (2.20)
где ДХ, ДУ - приращения входного и выходного сигналов в окрестности точки его номинального режима работы. Если шкала элемента линейна, то:
(2.21)
где Хmax, Хmin, Уmax, Уmin - максимальные и минимальные значения входного и выходного сигналов элемента.
2.8.2 Безразмерные коэффициенты передачи
Более удобны в применении безразмерные коэффициенты передачи элементов. При их определении берутся относительные величины приращений:
(2.22)
Например, для нагревательной печи при ДХ=8%, в номинальной точке Хном=70%, приращение выхода в номинальной точке ДУ=18°С составило Уном=134°С. Тогда по формуле (2.22) имеем:
Использование номинальной величины при определении коэффициента передачи рекомендуется в случае нелинейных статических характеристик систем (элементов) автоматической стабилизации технологических параметров.
В системах стабилизации расхода выбор нужной расходной характеристики клапана осуществляется в зависимости от вида нелинейности объекта управления с целью линеаризации его статической характеристики.