Объект регулирования, как было сказано выше, является частью автоматической системы регулирования, и поэтому его свойства непосредственно влияют на работу и качество регулирования системы в целом. Для того чтобы правильно построить автоматическую систему регулирования, выбрать ее элементы, подобрать необходимые звенья, требуется знать характеристики объекта регулирования. Изучение объекта и его свойств на практике предшествует построению системы регулирования.
Объект регулирования может находиться в состоянии равновесия при условии равенства поступления в объект и выхода из него вещества или энергии. При нарушении материального или теплового баланса в результате любого возмущающего воздействия равновесие в объекте нарушается и регулируемая величина отклоняется от заданного значения. Величина и скорость отклонения зависят от характера возмущающего воздействия и от свойств объекта. Свойства объекта подразделяются на две категории — статические и динамические.
Статические свойства определяют способность объекта сохранять состояние равновесия.
Динамические свойства обусловливают характер протекания переходного процесса в объекте.
Различают объекты одномерные и многомерные. В одномерных одна выходная величина, в многомерных — несколько. Одномерные описываются одним уравнением статики и одним уравнением динамики, в многомерных число уравнений соответствует числу выходных величин.
Если изменение входных величин приводит к изменению всех выходных параметров, считается, что в таких многомерных объектах выходные величины взаимозависимы. Если изменение любой из входных величин приводит к изменению только своей выходной величины, такие объекты относятся к многомерным объектам с независимыми выходными величинами. Считается, что в таких объектах отсутствуют каналы перекрестных связей. Примером объекта с перекрестными связями служит сырьевая шаровая барабанная мельница, на вход которой поступает известняк и вода, а на выходе образуется полуфабрикат — сырьевой шлам с заданной тонкостью и влажностью. Изменение подачи известняка на входе мельницы приводит к изменению и того и другого параметра шлама. Увеличение или уменьшение расхода воды, подаваемой в мельницу, также вызывает изменение характеристик этих величин шлама. Таким образом, обе выходные характеристики шлама испытывают влияние всех выходных величин объекта. Прохождение сигналов по каждому каналу может быть выражено своей динамической характеристикой.
Объекты бывают с сосредоточенными и распределенными параметрами. В объектах с сосредоточенными параметрами значения регулируемых (выходных) величин в любой момент времени имеют одинаковые численные значения; эти объекты описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициетами. В объектах с распределенными параметрами регулируемые величины имеют разные числовые значения в различных точках объекта в данный момент времени. К таким объектам относятся трубопроводы, в которых давление газа или жидкости неодинаково по длине. Так, в переходном режиме давление в начале трубопровода изменяется быстрее, чем в конце, если возмущение идет со стороны входа транспортируемого вещества.
Динамические свойства объектов с распределенными параметрами описываются дифференциальными уравнениями с частными производными, дополненными начальными и граничными условиями. Решение таких уравнений более сложно, чем обыкновенных дифференциальных уравнений. Поэтому при изучении объектов с распределенными параметрами их разбивают на ряд последовательно соединенных объектов с сосредоточенными параметрами, каждый из которых описывается обыкновенным дифференциальным уравнением. Как те, так и другие объекты могут быть линейными и нелинейными и иметь постоянные или переменные параметры. http://mc-sennaya.ru вакуумный аборт.
Объекты подразделяют также на устойчивые и неустойчивые. Устойчивость — это способность объекта сохранять состояние равновесия. Если при отклонении от состояния равновесия объект под действием возникающих в нем внутренних воздействий стремится вернуться в состояние равновесия, такой объект называется устойчивым. Если же в результате нарушения состояния равновесия объект не может самостоятельно вернуться к этому состоянию, такой объект называется неустойчивым.
Способность объекта приходить после возмущения в новое устойчивое состояние без помощи регулятора называется с а -мовыравниванием. В этих объектах скачкообразное изменение входной величины приводит к изменению выходной величины со скоростью, постепенно уменьшающейся до нуля, что объясняется наличием внутренней отрицательной обратной связи. Коэффициентом, определяющим степень самовыравнивания, является отношение изменения входной величины объекта к изменению выходной величины при равновесном состоянии объекта. Чем меньше степень самовыравнивания, тем больше отклонение выходной величины от предыдущего положения.
Регулируемые объекты можно разделить также на объекты с неизменными параметрами (стационарные) и с параметрами, изменяющимися с течением времени (нестационарные). Объекты называются стационарными, если между входными и выходными величинами объекта существует функциональная связь или связь, меняющаяся с течением времени по определенному известному закону. Если же изменение характеристики невозможно заранее предугадать, то такой объект будет нестационарным.
Сложные технологические объекты, такие, как шаровые мельницы, вращающиеся печи, являются объектами нестационарными. Например, с течением времени в шаровой мельнице меняются состояние футеровки, шаровая загрузка, состояние межкамерных перегородок, что сказывается на характеристиках мельницы.
Если параметры объекта в процессе работы меняются существенно, то приходится их периодически или непрерывно уточнять и корректировать и изменять при этом настройку системы регулирования такого объекта.
Изучение свойств объекта проводится обычно экспериментально, путем снятия его статических и динамических характеристик и нахождения статистических зависимостей. На основании этих данных составляются уравнения, характеризующие объект в равновесном состоянии и переходном режиме.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100