13 Қазіргі технологиялық объектіні басқарудың құрылымы және классификациясы.

Қазіргі таңдағы технологиялық объектілерді басқару классификациялары мен құрылғылары. Датчиктерден туындайтын сигналдар өлшеу құрылғылары мен компьютер интерфейсімен келісілген сәйкестендірілген болуы қажет, яғни бұл датчикті электрлік кедергілерден қорғану шараларын жүргізу деген сөз, олар датчиктердің бастапқы сигналдарын тежейді. Сигнал тасымалдаушы түрі – ток, қуат немесе жарық – кедергі мінездемесіне сәйкес таңдалынып алынады. Атқарушы құрылғылар мен механизмдер басқарылатын процеске әсер ету үшін  электр энергиясын механикалық түрге немесе физикалық шамаға ауыстырады. Өнеркәсіптегі роботтардың «буындарын» басқарушы электрқозғалтқыштар атқарушы механизм болып табылады. Ал химиялық процестерде басқарушы элементтер болып реагенттер шығынын беретін клапандар атауға болады.  Датчиктер өзгертетін атқарушы құрылғылар физикалық процестердің айнымалыларына тікелей әсер етеді. Мысалы, датчиктер температураны, координаталарды немесе химиялық концентрацияны өлшесе, атқарушы құрылғылар жылу берілуін, қозғалысты немесе шығаратын реагенттер ағынын басқарады. Физикалық жүйе динамикасы осы атқарушы құрылғылардың басқару әсерлерінен өлшенетін шамалардың өзгеруіне байланысты болады.   Атқарушы құрылғының құрамында негізгі екі бөлікті атап көрсетуге болады. (2.3-сурет): біріншіден, түрлендіргіш және/немесе күшейткіші, екіншіден күштік түрлендіргіш және/немесе атқарушы механизм. Кіріс сигналын түрлендіргіш  механикалық түрге немесе физикалық шамаға алмастырады, мысалы, электрлімотор электр энергиясын айналмалы қозғалысқа айналу қозғалысын түрлендіреді. Күшейткіш түрлендіргішті іске қосатын компьютердің шығыс инфтерфейсінен алынатын азқуатты басқарушы сигналды өзгеріске ұшыратады. Кейбір жағдайларда күшейткіш пен түрлендіргіш конструкциясы жағынан бір бүтін болып кетеді. Сол себепті аяққы басқарушы элементтер өз алдына жеке басқару жүйесі бола алады – ал компьютердің шығыс сигналы осы басқарушы элементтің түбір мәні болады.

11 Қисық таралуы бойынша объекттiң динамикалық параметрлерiн анықтаңыз.

1. Объектінің динамикалық сипаттамасы бойынша әдістемелік жобамен реттегіш түрін таңдау.

2. Қисық таралуы бойынша объекттiң динамикалық параметрлерiн анықтаңыз.

Динамической характеристикой объекта называется зависимость выходной величины во времени в переходном режиме при определенном законе изменения входной величины.

Динамические характеристики включают в себя временные и частотные характеристики. Временная характеристика, или кривая разгон а,- это динамическая характеристика, полученная при однократном мгновенном скачкообразном возмущении. Частотная характеристика показывает зависимость изменения выходной величины от входной, если последняя изменяется по синусоидальному закону.

Рис. 9-1. График статической характеристики линейного звена

Динамические характеристики объекта можно определить экспериментально и аналитически, так же как и статические характеристики. При экспериментальном получении кривой разгона регулятор отключается от объекта регулирования и на вход системы вручную наносится единичное ступенчатое воздействие.

Например, в качестве объекта регулирования можно взять жаровню экстракционной установки, работающую с двумя форпрессами и состоящую из шести чанов, расположенных один над другим. В каждом чане находится мешалка. Из нижнего чана мезга по течке поступает в приемные воронки форпрессов. Жаровня обогревается паром, который вводится в днище каждого чана. Внутрь чанов вводится острый пар.

При анализе технологического процесса выяснилось, что в процессе дарения необходимо поддерживать определенную температуру на выходе из жаровни. Этот параметр является основным.

Возмущение процесса по расходу пара на стороне потребления наблюдается на шестом чане. Шестой чан наиболее чувствителен к возмущениям по общему пару. В соответствии с этим динамические характеристики нужно снимать для шестого чана по каналу «расход общего пара - температура в чане». Кривая разгона, полученная при единичном ступенчатом воздействииА(повышение давления пара па коллекторе) в момент времени t₀, показана на рис. 9-2. До этого момента система находилась в равновесном состоянии.

По кривой разгона определяют следующие динамические параметры: запаздывание, постоянную времени и коэффициент передачи.

Запаздывание т определяется отрезком времени от момента внесения возмущения до точки пересечения касательной с осью абсцисс, проведенной в точке п, соответствующей максимальной скорости изменения выходной величины.

Постоянная времениТ- отрезок времени от момента пересечения касательной с линией начального установившегося значения 1 до момента ее пересечения с линией нового установившегося значения 2. Это условное время, в течение которого выходная величина изменилась бы от начального до нового установившегося значения, если бы это изменение происходило с постоянной и максимальной для данного процесса скоростью.

Коэффициент передачи - отношение изменения выходной величины объекта при переходе из начального в новое установившееся состояние к единичному возмущению на входе. За единичное возмущение принимают изменение входной величины объекта на 1 %Коэффициент передачи (&₀б) вычисляется по формуле k"r,= (x_K- #о)/Дц, гдеХо и х_к- значения выходной величины соответственно в начальном и новом установившемся состоянии; Ар - значение вносимого возмущения, % хода регулирующего органа.