Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов

Свойства объектов и их переходные процессы.

Изучать свойства объектов можно аналитическим путем и экспериментально.При изучении объектов регулирования аналитическим или экспериментальным путем определяют их статические и динамические характеристики.Статическим или равновесным режимом называют условия, при которых параметры состояния объекта остаются неизменными во времени. При этом поведение объекта описывается аналитическими или графическими зависимостями выходной величины от входной вида clip_image034, которые называются статическими характеристиками.Динамический или неустановившийся режим функционирования объекта предполагает временный материальный или энергетический дисбаланс под воздействием возмущений.Поведение объекта в неустановившемся состоянии (в динамике) зависит от его динамических свойств.Динамические свойства объекта проявляются только при изменении его входных сигналов. При этом и выходной сигнал будет изменяться во времени. Причем в зависимости от характера изменения входных сигналов выходной сигнал одного и того же объекта может изменяться по-разному. Поэтому для характеристики динамических свойств объекта нельзя построить зависимость выходного параметра от входного, аналогичную статической характеристике. Для выявления динамических свойств объекта необходимо узнать его реакцию на какой-либо определенный вид входного воздействия. Чтобы можно было сравнивать динамические свойства различных объектов, применяют одинаковые стандартизированные входные воздействия. До подачи стандартного воздействия объект должен находиться в состоянии равновесия, т. е. его входной и выходной сигналы должны быть постоянными во времени. Зависимость выходного сигнала объекта, во времени начиная с момента подачи стандартного воздействия называется динамической характеристикой.Технологические процессы, протекающие в объектах, можно представить в виде таких операций, как поступательное или вращательное движение, нагревание или охлаждения веществ в определенном объеме, перемешивание веществ, заполнение или опорожнение сосуда веществом и.т.д. Такие процессы обычно характеризуются одной входной и одной выходной величинами и могут быть описаны обобщенным уравнением.

 Влияние свойств объектов на их регулирование.

Наряду с этим объекты регулирования характеризуются емкостью, самовыравниванием и запаздыванием.

Емкость объектов регулирования — способность объектов накапливать энергию, уровень жидкости, давление газа, количество теплоты, влажность среды, концентрацию растворов и другие параметры, по которым осуществляется автоматическое регулирование объектов. Чем меньше емкость объекта, тем быстрее изменяется регулируемый параметр при нарушении баланса между притоком и расходом рабочей среды. Чем больше емкость, тем меньше скорость изменения выходной величины объекта.Скорость изменения регулируемого параметра при нарушении равновесия в объекте между подачей и потреблением вещества (энергии) называется коэффициентом емкости объекта.Этот коэффициент оказывает существенное влияние на характер протекания процесса регулирования и равен количеству вещества или энергии, которое необходимо подвести к объекту или отвести от него для изменения параметра регулирования на единицу измерения.Коэффициент емкости может быть постоянным (для линейных объектов) и переменным (для нелинейных объектов). Чем он больше, тем объект менее чувствителен к воздействию. Большое значение коэффициента емкости регулируемого объекта благоприятствует процессу регулирования.Емкость может быть распределенной по объему или сосредоточенной в одном или нескольких участках. В зависимости от этого различают одно - и многоемкостные объекты. Отдельные емкости того или другого объекта всегда связаны между собой через какое-либо сопротивление (тепловое, гидравлическое, электрическое). Самовыравнивание — такое свойство объектов регулирования, в силу которого при изменении нагрузки объекта (притока или стока) значение регулируемого параметра стремится без участия регулятора к новому установившемуся значению, соответствующему новой измененной нагрузке объекта. Большая степень самовыравнивания способствует более быстрой стабилизации регулируемой величины и этим облегчает процесс регулирования. Некоторые объекты практически не обладают способностью самовыравнивания. Другие из-за большой степени самовыравнивания могут не требовать автоматического регулирования.Запаздывание. Реакция объекта на возмущающее или управляющее воздействие не бывает мгновенной по различным причинам. Отставание начала изменения регулируемой переменной по отношению к моменту изменения количественного параметра называют запаздыванием. Иначе - отставание выходного сигнала по отношению к входному.Запаздывания, возникающие в объектах регулирования, можно разделить на передаточные и переходные.

Вы здесь: Home Автоматизация Готовимся к экзамену по автоматизации химических процессов