експериментальне визначення статичної характеристики системи по впливі, що обурює, розрахунок величини статизму, дослідження впливу величини передавального коефіцієнта регулятора і його структури на статизм системи.
2. Теоретичні відомості
Статична характеристика системи регулювання - залежність регульованого параметра "у" від задає "g" або обурює "f" впливу в сталому режимі.
Таким чином, система автоматичного регулювання, як правило, має кілька статичних характеристик в залежності від того, який вплив (задає або обурює) приймається в якості вхідної величини. На малюнку 5 представлена функціональна схема замкнутої системи регулювання, а на малюнку 6 - статичні характеристики цієї системи по задающему (рис. 6, а) і обурює (рис. 6, б).
Особливе значення для опису статичного режиму АСР має статична характеристика за основним впливі, що обурює. В якості зовнішніх впливів, що обурюють в АСР стабілізації зазвичай розглядається навантаження, а в стежать системах - запропоноване значення регульованої величини. По поведінці АСР в сталому режимі розрізняють статичні і астатические АСР.
Мал. 5 Функціональна схема АСР
Мал. 6 Статичні характеристики АСР: а - по задає впливу;
б - по впливі, що обурює
Автоматична система називається статичної по відношенню до зовнішнього впливу, що обурює, якщо регульована величина в сталому режимі залежить від значення цього впливу (пряма 1 на рис. 6, б).
Автоматична система називається астатической по відношенню до зовнішнього впливу, що обурює, якщо регульована величина в сталому режимі не залежить від значення цього впливу (пряма 2 на рис. 6, б).
Статичні системи складаються тільки з статичних елементів, у яких при постійній вхідній дії з часом встановлюється постійна вихідна величина. Статичні системи завжди працюють з помилкою. Статичної помилкою називається різниця між заданим значенням регульованої величини і її дійсним значенням в сталому режимі. Розрізняють статичну помилку по задає впливу і статичну помилку по впливі, що обурює, які розраховуються за такими формулами:
де - коефіцієнт посилення розімкнутої системи;
- передавальний коефіцієнт об'єкта регулювання по впливі, що обурює;
Нахил статичної характеристики по впливі, що обурює характеризується статизмом:
Таким чином, статизм системи - відносна статична помилка при зміні навантаження від холостого ходу до номінальної.
Статізм системи характеризує нахил статичної характеристики по впливі, що обурює.
За формулою (2.1) розраховується статизм для лінійних статичних характеристик (пряма 1 на рис. 6, б), у яких статизм є постійною величиною для всіх значень впливу, що обурює. Якщо статична характеристика по впливі, що обурює нелінійна, то статизм розраховується в точці і визначається як приватна похідна, взята з протилежним знаком, відносного зміни регульованої величини по відносного зміни обурює впливу:
де - відносна зміна регульованого параметра;
v - відносна зміна обурює впливу;
. -відповідно регульована величина і рівноваги вплив в точці, для якої розраховується статизм.
Знак "-" введений в формулу (2.2) штучно з метою отримання позитивного значення величини статизму, так як зі збільшенням навантаження в більшості випадків величина регульованого параметра зменшується, що призводить до від'ємного значення одного з параметрів або n.
У астатичних системах, де статизм дорівнює нулю, різним значенням зовнішнього впливу в сталому режимі відповідає одне і те ж значення керованої величини, що дорівнює її заданого значення. Для отримання астатической системи в її замкнутий контур управління повинен входити хоча б один інтегруючий елемент. Число інтегруючих елементів визначає порядок астатизма системи.
Слід зазначити, що коефіцієнт посилення розімкнутої статичної системи можна визначити за формулою:
де. - збільшення регульованої і задає величин розімкнутої
системи в статичному режимі відповідно.
Визначити коефіцієнт посилення астатической системи за виразом (2.3) не можна, так як при постійній величині задає впливу розімкнутої астатической системи регульована величина з плином часу прагнути до нескінченності. Коефіцієнт посилення астатичних систем визначають за виразом:
Таким чином, в астатической системі швидкість зміни регульованої величини пропорційна величині зміни задає впливу.