التنظيم الثابت والاستاتيكي

يسمى التنظيم الاستاتيكي مثل هذا التنظيم ، حيث يتم الحفاظ على قيمة ثابتة في حالة ثابتة عند قيم مختلفة للحمل الثابت: قيمة مضبوطة تساوي القيمة المحددة.

Astatism - خاصية لأنظمة القياس أو أنظمة التحكم الآلي لتقليل الأخطاء إلى الصفر في تنظيم أو تتبع الحالة المستقرة ، والتي حدثت تحت تأثير التحكم أو التأثيرات المزعجة على هذا النظام.

قانون الاستنساخ - خوارزمية التشغيل (فيما يلي سوف نسميها خاصية التحكم) ، دون مراعاة عدم حساسية وحدة التحكم ، يتم التعبير عنها بالمعادلة y a = yo = const.

في ظل وجود عدم حساسية وهو موجود دائمًا تقريبًا y = yО + Δyoх حيث Δyo هي قيمة عدم حساسية جهاز التحكم.

ضع في اعتبارك مبدأ تشغيل المنظمين الساكنين والساكنين ، باستخدام مثال تشغيل خزان المياه المثبت على البرج لتزويد المستهلكين بالمياه.

في التين. يوضح الشكل 1 أ مخططًا للتحكم في المستوى الاستاتيكي بالقرب من الماء في الخزان.يتم توصيل العوامة 1 من خلال الرافعة بمنزلق المتغير المتغير 2 ، وبمساعدة محرك DC 3 ، عندما يتحرك المنزلق لأعلى أو لأسفل من الوضع الأوسط ، يبدأ في الدوران في اتجاه أو آخر وتحريك الصمام 4 (الجسم المنظم) ، حتى لا يتم استعادة مستوى الماء المعين في الخزان ، أي حتى يصبح الجهد المطبق على دائرة المحرك للمحرك مساويًا للصفر وتحدث حالة التوازن (حالة التوازن).

يتوافق هذا النظام مع مستوى معين من الماء محدد مسبقًا في الخزان ، والذي يظل ثابتًا تمامًا لجميع ظروف التوازن حتى عدم حساسية جهاز التحكم. يتم تحديد عدم حساسية المنظم في هذه الحالة من خلال وجود رد فعل عنيف في المفاصل والجهد البدئي للمحرك ، والذي يختلف عن الصفر.

أرز. 1. المخطط (أ) وخاصية التحكم (ب) للتنظيم الاستاتيكي

إذا أشرنا إلى تدفق المياه عبر q ، فإن التمثيل الرسومي لخاصية التحكم كدالة لمعدل التدفق q سوف يتوافق مع الاعتماد الموضح في الشكل. 1 ، ب.

تين. 1 ، ولكن يمكن ملاحظة أن الجسم المنظم (الصمام 4) والعنصر الحساس (الطفو 1) ليس لهما اتصال مباشر ، ولكنهما متصلان ببعضهما البعض من خلال محرك تيار مستمر ومقاوم متغير ، لذلك هذا النظام هو نظام غير مباشر نظام التحكم ... هنا في كل مرة ، عند إعادة ترتيب عنصر التنظيم في مثل هذا الوضع ، يتم إرجاع المتغير المتحكم فيه (مستوى الماء في الخزان) عند كل حمل (تدفق المياه q) إلى قيمة معينة. تسمى الأجهزة التي تقوم بالتنظيم الإستاتيكي بالمنظمات الإستاتيكية.

إلى جانب التنظيم الثابت ، يستخدم التنظيم الثابت على نطاق واسع في الممارسة.

يُطلق على التنظيم اسم التحكم الثابت إذا كانت قيم المتغير الخاضع للرقابة التي تم إنشاؤها بعد نهاية العملية المؤقتة عند قيم تحميل ثابتة مختلفة ستفترض أيضًا قيمًا ثابتة مختلفة اعتمادًا على الحمل.

في التين. يوضح الشكل 2 ، a مخططًا للتنظيم الثابت لمستوى الماء في الخزان الرأسي. يعمل Float 1 مباشرة على الجسم المنظم - الصمام 2 ، وبالتالي فإن المنظم في هذه الحالة سيكون منظمًا مباشرًا.

مع زيادة معدل تدفق الماء q ، سيبدأ مستواه في الخزان في الانخفاض ، وسيقوم العوامة بخفض وتحريك الصمام ، مما يؤدي إلى زيادة المقطع العرضي لأنبوب الإمداد ، وبالتالي كمية الماء التي تدخل عبر الأنبوب لكل وحدة وقت. في هذه الحالة ، سيبدأ مستوى الماء في الارتفاع ، ورفع العوامة وفي نفس الوقت الصمام.

سيحدث التوازن عندما يكون تدفق الماء مساويًا لاستهلاكه. كلما زاد الحمل ، أي معدل التدفق q ، كلما زاد فتح الصمام وبالتالي كلما انخفض العوامة في حالة توازن. لذلك ، في هذا المخطط ، مع زيادة الحمل ، ستنخفض قيمة مستوى الماء (القيمة الخاضعة للرقابة y).

أرز. 2 ... التخطيطي (أ) وخاصية التحكم (ب) للتنظيم الثابت

الأجهزة التي تنفذ التنظيم الثابت تسمى منظمات ثابتة ... يتم التعبير عن خاصية التحكم للمنظم الثابت بالمعادلة y = yО + Δy.

لا تحافظ وحدات التحكم الثابتة على قيمة ثابتة تمامًا للمتغير المتحكم فيه ، ولكن مع وجود خطأ يسمى خطأ ثابت.

يُفهم الخطأ الثابت على أنه أكبر انحراف للقيمة الخاضعة للرقابة عندما يتغير الحمل من الصفر إلى القيمة الاسمية ، أي Δy = العقول - ymv

في نظرية التحكم ، لتوصيف درجة الاعتماد على انحراف القيمة الخاضعة للرقابة على الحمل ، غالبًا ما يستخدم مفهوم الخطأ الثابت النسبي ، أو حالة التنظيم.

إذا كانت خاصية التحكم واضحة (الشكل 2 ، ب) ، فإن الثابت سيكون ثابتًا لجميع قيم الحمل. يمكن تحديد القيمة الثابتة (ب) لكل منظم ثابت على النحو التالي:

δ = (العقول - ymv) / الأربعاء ،

حيث ums - القيمة القصوى للمتغير المتحكم فيه المقابل للحمل q = 0 ، ymv - الحد الأدنى لقيمة المتغير المتحكم فيه المقابل للحمل qnom ، yCp = (ums - ymv) / 2 - قيمة المتغير المتحكم فيه المأخوذ كقاعدة.

يمكن اعتبار إحدى قيم المتغير الخاضع للرقابة umax و ymin و y كقيمة أساسية. Avg ، إلخ.

أجهزة التحكم الثابتة ، على الرغم من حقيقة أنها متأصلة في الخطأ الثابت ، تُستخدم على نطاق واسع لأنها بسيطة في التصميم وتوفر تشغيلًا مستقرًا في أوضاع عابرة. المنظمون الاستاتيكي عرضة للتقلبات وفي معظم الحالات لا يتمتعون بالثبات اللازم بدون مساعدات.