2.4. Динамический режим работы элементов

Динамическим режимом называется процесс перехода элементов и систем из одного установившегося состояния в другое, т.е. такое условие их работы, когда входная величина х, а следовательно, и выходная величина у изменяются во времени. Элементы автоматики и телемеханики могут обладать инерционностью. В этом случае наблюдается запаздывание изменения у по отношению к изменению х. При отсутствии инерционности процесс изменения х и у может характеризоваться графиком, приведенным на рис. 2.11, а. При наличии инерционности и скачкообразном изменении входной величины от 0 до х₀ выходная величина у достигает установившегося значения у_уст (рис. 2.11, б, в) не сразу, а по истечении промежутка времени, в течение которого происходит переходный процесс. При этом переходный процесс может быть апериодическим (неколебательным) затухающим (см. рис. 2.11, б) или колебательным затухающим (см. рис. 2.11, в).

Время установления /_уст, в течение которого выходная величина у достигает установившегося значения, зависит от инерционности элемента. В простейшем случае установление величины у происходит по показательному закону:

где Т₀ — постоянная времени элемента, зависящая от параметров, связанных с его инерционностью.

Установление выходной величины у тем продолжительнее, чем больше Т. Время установления t_уст выбирается в зависимости от необходимой точности измерения датчика и составляет обычно (3... 5) Т, что дает ошибку измерения в динамическом режиме его работы не более 5... 1 %.

Степень приближения Δу (см. рис. .2.11,б,в)

обычно оговаривается и в большинстве случаев составляет от 1... 2 до 5... 10 % от установившегося значения.

Разность между значениями выходной величины в динамическом и статическом режимах называется ее динамической погрешностью. Желательно, чтобы она была как можно меньше.

В электромеханических и электромашинных элементах инерционность в основном определяется механической инерцией движущихся и вращающихся частей. В электрических элементах инерционность определяется электромагнитной индукцией или другими подобными факторами. Инерционность может быть причиной нарушения устойчивой работы элемента или системы в целом.

Контрольные вопросы

1 Что называется элементом системы автоматического управления?

2. Из каких типовых элементов состоит система автоматического управления?

3. Чем отличаются генераторные датчики от параметрических.? 4 Какие функции выполняют различные элементы САУ?

5. Какие классификационные признаки являются наиболее важными для различных типов элементов?

6. Что такое статический и динамический коэффициенты преобразования?

7. Что называется абсолютной и относительной погрешностью элемента?

8. Что такое порог чувствительности и зона нечувствительности элемента?

9. Какие виды переходных процессов характеризуют динамический режим работы элементов?

10. Что такое время установления и постоянная времени элемента?