Автоматизация технологических процессов книга

10.2. СТАТИКА И ДИНАМИКА САР

Синтез систем автоматизации технологических процессов нефтяной и газовой промышленности невозможен без понимания теоретических аспектов САР. К ним относятся статика и дина­ мика систем, переходные процессы, понятие устойчивости САР, показатели качества регулирования.

Линейные системы в статике и динамике описываются ли­ нейными уравнениями. Такие системы подчиняются принципу суперпозиции, или независимости возмущений. Он заключается в том, что реакция системы на сумму входных воздействий равна сумме реакций на каждое из воздействий в отдельности, т.е. каж­ дая входная величина системы создает свою составляющую вы­ ходной величины независимо от изменения других входных ве-

141

рования. Такой переходный процесс используется в качестве оп­ тимального при значительном влиянии регулирующего воздейст­ вия на другие технологические параметры объекта при отклоне­ нии основного регулируемого параметра для того, чтобы свести их отклонение к минимуму.

Процесс с 20%-ным перерегулированием характеризуется мень­ шим отклонением регулируемого параметра; при этом время ре­ гулирования несколько возрастает. Этот процесс выбирается в качестве оптимального в случаях, когда допустимо некоторое перерегулирование.

149

Процесс с минимальной квадратичной площадью отклонения регулируемого параметра обладает значительным (до 40 %) пе­ ререгулированием, большим временем регулирования и наи­ меньшей величиной динамической ошибки. Он применяется в качестве оптимального, если величина динамического отклоне­ ния параметра должна быть минимальной.

На форму и качество переходного процесса САР влияют свойства технологического объекта, тип автоматического регуля­ тора и степень его воздействия на объект.

Глава 11

РА С Ч Ё Т П А Р А М Е Т Р О В Н А С Т Р О Й К И

РЕ Г У Л Я Т О Р О В

11.1.СВОЙСТВА ОБЪЕКТОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ

Динамические свойства объекта регулирования влияют на вид переходного процесса.

Свойства объекта необходимо знать при синтезе схемы авто­ матизации, выборе закона работы регулятора и определении оп­ тимальных значений его настроечных параметров. Правильный учёт свойств объекта позволяет создавать САР с высокими пока­ зателями качества переходного процесса. Основными свойствами объектов регулирования являются: самовыравнивание, ёмкость и запаздывание.

Самовыравнивание. Самовыравниванием называют свойство объекта самостоятельно приходить в равновесное состояние по­ сле изменения входного воздействия. В объектах с самовыравни­ ванием ступенчатое изменение входной величины приводит к изменению выходной величины со скоростью, постепенно уменьшающейся до нуля, что связано с наличием внутренней отрицательной обратной связи.

Чем больше степень самовыравнивания, тем меньше отклоне­ ние выходной величины от первоначального значения.

Самовыравнивание объекта таким образом характеризует его устойчивость.