Якщо вхідну і вихідну величини об’єкта вважати безрозмірними, то величина

T_a буде мати розмірність часу. Не слід плутати це поняття з поняттям “стала часу об’єкта ”, що визначається відповідно за формулою (5).

2. Метод імпульсної характеристики.

Імпульсною характеристикою об’єкта називають залежність його вихідної величини від часу при подачі на вхід об’єкта короткочасного збурення у вигляді прямокутного імпульсу (рис.2а).

Для отримання імпульсної характеристики необхідно, так як і в методі кривої розгону, перед початком експерименту довести об’єкт до стану рівноваги, а автоматичний регулятор вихідної величини об’єкта - відключити.

Тільки після цього можна давати більше збурення , причому час тривалості збурення повинен бути невеликим, але таким, щоб отримати достатнє відхилення вихідної величини.

Імпульсні характеристики об’єктів регулювання з різними динамічними властивостями зображені на рис. 2.



Рис.2. Імпульсні характеристики об’єктів регулювання. а- зміна в часі вхідної величини; б- зміна в часі вихідної величини в об’єкті з самовирівнюванням; в- зміна в часі вихідної величини в об’єкті без самовирівнювання.

Для визначення параметрів об’єкта на основі цих кривих (імпульсних характеристик) проводять вертикальну (штрихову) лінію так, щоб імпульс збурення поділити на дві рівні частини. Точку перетину цієї лінії з віссю абсцис приймають за початок відліку часу запізнення.

На максимальному значенні вихідної величини проводять горизонтальну лінію. Другу вертикальну лінію проводять так, щоб площі між вертикальною лінією і експериментальною кривою, заштриховані на рис. 2б і 2в, були рівні між собою. Точку перетину другої вертикальної лінії з віссю абсцис вважають кінцем відліку часу запізнення . Коефіцієнт самовирівнювання визначають як співвідношення :

[(розм. вх. величини)/(розм. вих. величини)], (7)

а коефіцієнт передачі об’єкта

[(розм. вих. величини)/(розм. вх. величини)] , (8)

де - площа імпульсу збурення:

[розм. вх. величини  розм. часу], (9)

S_вих- площа під експериментальною кривою з врахуванням масштабів вихідної величини і часу, яку визначають планіметруванням або іншим способом:

[розм.вих. величини  розм. часу], (10)

Швидкість розгону об’єкту виражається рівнянням:

[(розм. вих. вел.)/(розм. вх. вел.  розм. часу)], (11)

де - виміряне максимальне значення відхилення регульованої величини.

Сталу часу об’єкта визначають за формулою :

[розм. часу] (12)

Ця методика дає достовірні результати, якщо виконується умова . Якщо ця умова не виконується, то необхідно повторити дослід при меншому або замінити імпульсну характеристику перехідною.

Під час дослідження об’єктів із самовирівнюванням методом імпульсної характеристики можливі випадки, коли після зняття збурення вихідна величина об’єкта неточно приймає своє початкове значення (рис. 3).

Якщо кінцеве встановлене значення вихідної величини відрізняється від початкового на величину не більше , результати досліду можна вважати достовірними при умові, коли величини і ,будуть виміряні так, як показано на рис. 3.

Короткочасність порушення технологічного режиму досліджуваного об’єкту є перевагою методу імпульсних характеристик в порівнянні з методом перехідних характеристик.

Отримані в результаті експериментального дослідження параметри об’єкту регулювання ( , і або , , ) служать вихідними даними для правильного вибору типу регулятора і його настройки. При цьому слід мати на увазі, що чим більше буде відношення , тим тяжче даний об’єкт піддається регулюванню і тим складнішим повинен бути регулятор. Так, наприклад, об’єкти в яких , можна регулювати найпростішими позиційними регуляторами. Якщо це співвідношення лежить в межах від 0,1 до 1 то потрібно використовувати П-,ПІ- або ПІД-регулятори безперервної дії. Для отримання задовільного характеру процесу регулювання при значенні _з/Т₀1 доводиться використовувати складні системи імпульсного регулювання.

S_вих



S_вих

_м

_м





Рис. 3. Зміна величин ,S_вих при дослідженні об’єктів з самовирівнюванням методом імпульсних характеристик.