2.3. Основные параметры элементов

Элементы автоматики в установившемся (статическом) режиме ха­рактеризуются рядом параметров, большая часть из которых определя­ется по характеристике (функции) управления. Виды параметров отли­чаются для элементов с непрерывными и релейными характерис­тиками.

2.3.1. Параметры элементов с непрерывной характеристикой управления

1. Коэффициент преобразования (Кп).

Непрерывная характеристика (рис. 2.18) независимо от того, прохо­дит она через «О» или нет, может быть представлена в виде простого уравнения

, (2.7)

где х,у- входной и выходной сигналы.

Рис. 2.18. Непрерывная характеристика управления:

, - наименьшее и наибольшее значения входной величины, соответствующие линейной части характери­стики;

, - значения выходной величины соответст­вующие и

Значение меняется в зависимости от величины х, т.е. .

Следовательно, уравнение (2.7) будет иметь вид

(2.8)

Обычно пользуются дифференциальным коэффициентом преобра­зования

, при ; , (2.9)

Физически представляет собой тангенс угла наклона касатель­ной к функции управления (рис. 2.19).

Рис. 2.19. Физический смысл

Линейная характеристика имеет . Для конкретных видов элементов может называться по-другому, например: для усилителя -коэффициент усиления, для датчика - коэффициент чувствительности и т.д.

2. Коэффициент динамического диапазона .

, (2.9)

где , -наибольшее и наименьшее значения выходного сигнала

(рис. 2.18).

3. Коэффициент передачи мощности ( ).

, (2.10)

где - изменение мощности выходного сигнала в ответ на измене­ния мощности входного .

4. Входное и выходное сопротивления (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Входное и выходное сопротивления элемента

5. Линейность или нелинейность характеристики управления.

6. Ширина зоны нечувствительности.

7. Ширина зоны (петли) неоднозначности.

8. Область (зона) насыщения.

9. Порог чувствительности (разрешающая способность).

10. Погрешность (ошибка) для характеристик с неоднозначностью

(рис. 2.21).

. (2.11)

Рис. 2.21. Непрерывная характеристика управления

с петлей неоднозначности

На любой элемент могут действовать различные внешние факторы -возмущающие воздействия. В связи с этим выходной сигнал для элемента с непрерывной характеристикой управления может быть записан с учетом возмущающих воздействий:

, (2.12)

) - возмущающие воздействия; - входной сигнал.

Изменения выходного сигнала под действием входного сигнала и возмущений можно записать, используя приращения:

Введя обозначения парциальных коэффициентов преобразования

можно записать :

. (2.14)

Вынося за скобки коэффициент преобразования входного сигнала , получим

. (2.15)

Из (2.15) видно, что чем меньше значения парциальных коэффици­ентов: , тем меньше влияние на соответствующих возму­щающих воздействий.