1.3 Статические и астатические системы регулирования.

Автоматические системы регулирования принято подразделять на статические и астатические в зависимости от того имеют ли они или не имеют отклонение или ошибку в установившемся состоянии при воздействиях, удовлетворяющих определенным условиям.

Система регулирования называется статической по отношению к возмущающему воздействию, если при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, отклонение регулируемой величины так же стремится к постоянному значению, зависящему от величины воздействия.

Система регулирования называется астатической по отношению к возмущающему воздействию, если при воздействии, стремящемся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, отклонение регулируемой величины стремится к нулю вне зависимости от величины воздействия.

Рис. 1.9 Переходные процессы в статических (1) и астатических (2) АСР.

В статической системе регулирования статическая характеристика всегда изображается наклонной линией (Рис.1.10,а).

Рис. 1.10 Статические характеристики статической (а) и астатической (б) АСР

- входное воздействие - выходной регулируемый параметр

Система регулирования называется статической по отношению к управляющему воздействию, если при воздействии, стремящемуся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, ошибка так же стремится к постоянному значению, зависящему от величины воздействия. Система регулирования называется астатической по отношению к управляющему воздействию, если при воздействии, стремящемуся с течением времени к некоторому установившемуся постоянному значению, ошибка стремится к нулю вне зависимости от величины воздействия.

Для астатических систем регулирования статическая характеристика всегда изображается прямой, параллельной оси абсцисс (Рис. 1.10,б).

Следует подчеркнуть, что одна и та же система регулирования может быть астатической по отношению, например, какому-либо возмущающему воздействию и статической по отношению к управляющему воздействию и наоборот. Таковой, в частности, является автоматическая система регулирования давления свежего пара при выходе из котла.

1.4 Принципы автоматического регулирования.

Влияние возмущающих воздействий на регулируемую величину можно компенсировать или регулированием по возмущению или регулированием по отклонению регулируемой величины от ее заданного значения. (Рис. 1.11)

Рис. 1.11Схема реализации принципов автоматического регулирования.

Р- регулятор, ОР- объект регулирования.

В первом случае работа АСР основана на контроле возмущающих воздействий. В этих системах воздействие на регулировочные органы ОР осуществляется почти без запаздывания по отношению к моменту возникновения возмущения, т.е. еще до того как успеет существенно измениться значение регулируемой величины. В этом достоинство систем. Недостатком такой системы является то, что флуктуации нагрузки (случайные возмущения) и неизбежные неточности в работе системы регулирования будут вызывать отклонения регулируемой величины, накапливающееся со временем и зачастую выходящее за допустимые пределы.

При работе АСР по отклонению регулируемого параметра почти исключается возможность неоправданного срабатывания регулятора. Недостаток этих АСР в том, что регулирующее воздействие на объект регулирования будет лишь по мере накопления отклонения регулируемой величины и следовательно, будет запаздывать по отношению к событию возмущения. Сочетание достоинств с устранением недостатков этих систем возможно в комбинированной АСР, в которых воздействие на регулятор производится по возмущению (или по нескольким возмущениям) и по отклонению регулируемой величины от заданного значения. Примером такой системы является АСР питания барабанного котла.

Требования к АСР:

1. к запасу устойчивости (при том, что процессы регулирования должны быть сходящиеся);

2. к статической точности (величине допустимой ошибки регулирования в равновестном режиме);

3. к качеству переходного процесса (процессы должны быть не только сходящиеся, но и быстро затухающие);

4. к динамической точности - к величине ошибок (отклонений) в переходном процессе при наличии непрерывно изменяющихся воздействий.