24. Запаздывание. Транспортное запаздывание

Свойство объектов, проявляющееся в том, что между моментом нарушения равновесия (входным воздействием) и началом изменения вых величины проходит некоторое время, называют запаздыванием – затрудняет регулирование процесса. Его стараются уменьшить: устанавливают чувствит. элемент первичного измерительного преобразователя и исполнительное устройство системы как можно ближе к объекту управления.

Во многих САУ приходится иметь дело со значительным запаздыванием, возникающим из-за транспортировки вещества, энергии через трубопроводы или иные элементы оборудования – транспортное запаздывание. Если время транспортного запаздывания составляет τ_зап, то выходной сигнал в течении этого времени после изменения входного сигнала остается неизменным. Пример: шибер (регулир орган) 1 дозирует сыпучий материал на движущуюся ленту транспортера 2. Ступенчатое изменение управ сигнала передается на шибер, изменение положения которого приводит к немедленному изменению расхода сыпучего материала, поступающего из бункера на ленту. Однако изменение расхода сыпучего материала на выходе транспортера произойдет не сразу, а через определенное время (τ_зап), которое соответствует времени прохождения материала от дозировочного устройства до выхода транспортера.

τ_зап=l/v, где l – расстояние от места нанесения возмущающего воздействия (шибера) до места, где фиксируется изменение выходной величины (датчика); v – скорость прохождения сигнала.

Транспортное запаздывание смещает во времени реакцию на выходе объекта по сравнению с входным воздействием на величину запаздывания. При гармоническом входном воздействии транспортное запаздывание создает сдвиг по фазе между вых и вх величинами: φ= - τ_запω. Чем больше время транс запаздывания, тем сложнее управлять процессом. Min транспортным запаздыванием обладает объект, работающий при мах нагрузке, или объект, через который сигнал распространяется с большой скоростью.

Для устойчивого объекта 1 порядка с запаздыванием уравнение динамики: Т₀dy(τ)/dτ+y(τ)=Kx(τ- τ_зап). Передаточная функция: W(s)=Kexp(-τ_зап s)/(T₀s+1). Для нейтрального объекта уравнение динамики: Т_аdy(τ)/dτ=x(τ- τ_зап) и W(s)=1∙exp(-τ_зап s)/(T_аs).

25. Запаздывание. Переходное запаздывание

Свойство объектов, проявляющееся в том, что между моментом нарушения равновесия (входным воздействием) и началом изменения вых величины проходит некоторое время, называют запаздыванием – затрудняет регулирование процесса. Его стараются уменьшить: устанавливают чувствит. элемент первичного измерительного преобразователя и исполнительное устройство системы как можно ближе к объекту управления.

Если объект харктер несколькими близкими по величине постоянными времени или явл объектом с распределенными параметрами, то в течение некоторого времени после нанесения возмущающего действия выходной сигнал практически не изменяется – объект обладает переходным запаздыванием.

В многоемкостных объектах переходное запаздывание возникает при преодолении потоком вещества или энергии сопротивлений, разделяющих гидравлические, тепловые и другие емкости объекта. Пример: в двухемкостном объекте емкости разделены гидрав сопротив R. Если приток F скачкообразно увеличится, то изменение уровня жидкости во втором аппарате в течении некоторого времени будет настолько малым, что окажется меньше порога чувствительности измерительного прибора (уровнемера). То есть измерительный прибор не может в течении некоторого времени обнаружить реакцию объекта на входное воздействие.

Переходное запаздывание определяется числом емкостей и величиной переходных сопротивлений. Величина переходных сопротивлений в процессе эксплуатации возрастает. Например, в насад колоннах происходит загрязнение насадки, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления аппаратов. В результате возрастает переходное запаздывание и чем оно больше, тем медленнее начальное изменение действительного значения управляемой величины после появления возмущающего воздействия.