3. «Статические и астатические аср»

В зависимости от характера реакции на возмущения и по величине ошибки в установившемся режиме АСР подразделяются на статические и астатические. Они характеризуют способность АСР поддерживать с определенной степенью точности значения регулируемой величины.

[Лит. - Котов, стр.35-36 ]

3.1. Статические аср

К статическим САУ относятся системы, у которых установившееся значение регулируемой величины зависит от величины возмущающего воздействия так, что отклонение от задания пропорционально величине возмущения. В такой системе всегда имеется, так называемая, статическая погрешность.

Пример. Статическая АСР уровня воды в баке (рис. 1.17). Обозначения на рисунке: 1-бак (регулируемый объект); 2-поплавок (измерительный элемент); 3-заслонка (регулирующий элемент); 4-задатчик; H-высота уровня воды (регулируемая величина); Q₁-приток воды в бак; Q₂-расход воды из бака.

Рисунок 1.17. Статическая АСР уровня воды в расходном баке

При постоянном расходе воды Q₂ в единицу времени как поплавок, так и заслонка 3 неподвижны. Расход воды Q₂ равен количеству поступающей воды Q₁. При увеличении расхода воды Q₂ уровень воды в баке понижается, поплавок 2 опускается и перемещает заслонку 3 вверх, увеличивая открытие допуска воды Q₁. Вследствие этого поступление воды Q₁ в единицу времени увеличивается, и уровень воды в баке повышается. Равновесие в системе наступает тогда, когда поступление воды Q₁ будет равно ее новому расходу. Следовательно, чем больше расход воды, тем больше должна быть приоткрыта заслонка 3 и тем ниже в состоянии равновесия будет находится поплавок 2. При уменьшении расхода воды заслонка 3 опускается, и поплавок 2 в состоянии равновесия будет находится выше, чем он находился до уменьшения расхода воды Q₂.

Таким образом, уровень воды б баке определяется величиной ее расхода Q₂.

Пояснение. В статических АСР каждому установившемуся режиму объекта регулирования (ОР) устанавливаются определенные (различные) значения регулируемой величины при сохранении настройки задания автоматического регулятора (АР). Т.о. в таких АСР равновесие системы для различных нагрузок наступает при различных значениях регулируемой величины, лежащих в заданных пределах.

Ответ(1,5балла)18

Характеристикой статического регулирования называется зависимость регулируемой величины у от нагрузки Q при различных установившихся режимах. )

Характеристика статического регулирования (рис.1.18) имеет вид у = у_ном + kQ

Рисунок 1.18. Характеристика статического регулирования

Если нагрузке Q_мин соответствует у_макс, а нагрузке Q_макс соответствует у_мин, то неравномерность регулирования автоматической системы будет равна у = у_макс - у_мин.

Разность между каким-либо установившимся значением регулируемой величины у и его номинальным (средним) значением у_ном называют абсолютной статической ошибкой или статизмом:

у_ст = у - у_ном.

Отношение абсолютной статической ошибки у_ст к номинальному (среднему) значению у_ном называют относительной статической ошибкой:

у / у_ном. =(у- у_ном) / у_ном.