7.6.1. Об’єкти регулювання зі зосередженими параметрами.

Об’єктами регулювання зі зосередженими параметрами є такі об’єкти, в яких в стані рівноваги регульовані величини практично мають однакові значення у всьому об’ємі об’єкту. В перехідному режимі в будь-якій точці такого об’єкту характер зміни регульованих величин однаковий в один і той самий час. Прикладами об’єктів зі зосередженими параметрами можуть бути такі об’єкти: ємність з регульованою величиною – тиском; апарати в яких регульованою

величиною є рівень рідини (див. рисунок). Рівень Н в даному резервуарі при будь-яких збуреннях завжди знаходиться в межах одного і того самого горизонтального перерізу резервуару. Динамічні властивості об’єктів регулювання зі зосередженими параметрами описуються диференційними рівняннями зі сталими коефіцієнтами.

Об’єкти зі зосередженими параметрами діляться на прості і складні.

Прості об’єкти описуються диференційними рівняннями не вище, ніж другого порядку, а складні об’єкти – диференційними рівняннями більш високого порядку.

7.6.2. Об’єкти регулювання з розподіленими параметрами.

Об’єктами регулювання з розподіленими параметрами є такі об’єкти, в яких значення регульованих величин в різних точках об’єкту неоднакові, наприклад, температура продукту в трубчастому нагрівачі по його довжині.

Прикладом таких об’єктів також можуть бути ректифікаційні колони, в яких існують градієнти тиску, температури і концентрації по висоті колони. Динамічні властивості об’єктів з розподіленими параметрами описуються диференційними рівняннями з частинними похідними.

І ті, і другі об’єкти можуть бути лінійні та нелінійні і можуть мати постійні або змінні параметри в часі і від навантаження.

7.6.3. Динамічні властивості об’єктів регулювання.

Динамічні властивості об’єкту регулювання чи керування визначають як вибір автоматичного регулятора, так і характер перехідного процесу після порушення рівноваги системи. Основними динамічними властивостями промислових об’єктів регулювання є:

• Самовирівнювання,

• Інерційність,

• Запізнення.

Об’єкти регулювання, в яких після завершення перехідного процесу регулювання величина без зовнішнього втручання набуває нового, сталого значення, називається об’єктом, що має самовирівнювання. Це стійкі об’єкти, а нестійкі – це об’єкти без самовирівнювання. Вони описуються рівнянням інтегруючої ланки і називаються також нейтральними.

Числові значення зазначених динамічних властивостей об’єктів регулювання можна визначити з графіків їх часових перехідних характеристик.

Приклад перехідної характеристики об’єкту з самовирівнюванням, який ще також називають статичним, поданий на рисунку:

Регульована величина Y такого об’єкту (в даному випадку без коливань) набуває нового стану рівноваги зі значенням Y = К * Х, де Х – стрибкоподібна зміна вхідної величини, а К – коефіцієнт підсилення об’єкту. Інерційність характеризується сталою часу Т об’єкту, яка, як і час τз запізнення, визначаються з графіків за допомогою проведення дотичних.

Об’єкт без самовирівнювання ще називають астатичним або нестійким (див. графік зліва). Час τз запізнення, як і в попередньому випадку, визначається точкою перетину дотичної до кривої з віссю абсцис. На графіках справа подані: 1- крива аперіодичної ланки 1-го порядку; 2 – крива цієї самої ланки, але в об’єкті, який має чисте τЧ або транспортне запізнення.