ויסות סטטי ואסטטי

ויסות אסטטי נקרא ויסות כזה, שבו ערך קבוע נשמר במצב יציב בערכים שונים של עומס קבוע: ערך מבוקר השווה לערך שנקבע.

אסטטיזם - תכונה של מערכות מדידה או מערכות בקרה אוטומטיות לצמצום לאפס שגיאות בוויסות או מעקב במצב יציב, שהתרחשו בהשפעת שליטה או השפעות מטרידות על מערכת זו.

חוק השעתוק - אלגוריתם הפעולה (להלן נקרא לו מאפיין הבקרה), מבלי לקחת בחשבון את חוסר הרגישות של הבקר, מתבטא במשוואה y a = yo = const.

בנוכחות חוסר רגישות והיא קיימת כמעט תמיד y = yО +Δyoх כאשר Δyo הוא הערך של חוסר הרגישות של הבקר.

שקול את עקרון הפעולה של ווסתים אסטטיים וסטטיים, תוך שימוש בדוגמה של פעולת מיכל מים המותקן על המגדל כדי לספק לצרכנים מים.

באיור. 1a מציג תרשים של בקרת הרמה האסטטית ליד המים במיכל.המצוף 1 דרך הידית מחובר למחוון של ריאוסטט 2, בעזרתו מנוע DC 3, בכל פעם שהמחוון זז למעלה או למטה מהמצב האמצעי, מתחיל להסתובב לכיוון זה או אחר ומניע את שסתום 4 (גוף ויסות), עד שרמת המים הנתונה במיכל לא תשוחזר, כלומר עד שהמתח המופעל על מעגל האבזור של המנוע ישתווה לאפס ויתרחש מצב שיווי משקל (מצב שיווי משקל).

משטר זה מתאים לרמת מים מסוימת שנקבעה מראש במיכל, אשר בכל תנאי שיווי המשקל נשארת קבועה בהחלט עד לחוסר הרגישות של הבקר. חוסר הרגישות של הרגולטור במקרה זה נקבעת על ידי נוכחות של גב במפרקים ומתח ההתחלה של המנוע, השונה מאפס.

אורז. 1. סכימה (א) ומאפיין בקרה (ב) של הוויסות האסטטי

אם נסמן את זרימת המים דרך q, אז הייצוג הגרפי של מאפיין הבקרה כפונקציה של קצב הזרימה q יתאים לתלות המוצגת באיור. 1, ב.

תאנה. 1, אך ניתן לראות שלגוף הוויסות (שסתום 4) ולאלמנט הרגיש (מצוף 1) אין חיבור ישיר, אלא מחוברים זה לזה באמצעות מנוע DC ו-Rheostat, ולכן מערכת זו היא עקיפה מערכת בקרה... כאן בכל פעם, כאשר אלמנט הוויסות מסודר מחדש במצב כזה שהמשתנה המבוקר (מפלס המים במיכל) מוחזר בכל עומס (זרימת מים q) לערך מסוים. מכשירים המבצעים ויסות אסטטי נקראים מווסתים אסטטיים.

יחד עם אסטטי, נעשה שימוש נרחב בוויסות סטטי בפועל.

הרגולציה נקראת בקרה סטטית אם הערכים של המשתנה המבוקרת שנקבעים לאחר סיום התהליך החולף בערכי עומס קבועים שונים יניחו גם הם ערכי קבוע שונים בהתאם לעומס.

באיור. 2, א מציג תרשים של ויסות סטטי של מפלס המים במיכל הראש. ציפה 1 פועלת ישירות על הגוף המווסת - שסתום 2, לכן הרגולטור במקרה זה יהיה וסת הפועל ישירות.

ככל שקצב הזרימה q של המים עולה, מפלסם במיכל יתחיל לרדת, המצוף יוריד ויניע את השסתום, ויגדיל את חתך צינור האספקה ​​ובהתאם, כמות המים הנכנסת דרך הצינור ליחידה. זְמַן. במקרה זה, מפלס המים יתחיל לעלות, מעלה את המצוף ובו זמנית את השסתום.

שיווי משקל יתרחש כאשר זרימת המים שווה לצריכתם. ככל שהעומס גדול יותר, כלומר. קצב הזרימה q, ככל שהשסתום ייפתח יותר ולכן ככל שהמצוף יהיה נמוך יותר בשיווי משקל. לכן, בתכנית זו, ככל שהעומס גדל, ערך מפלס המים (ערך מבוקר y) יקטן.

אורז. 2... סכמטי (א) ומאפיין בקרה (ב) של הרגולציה הסטטית

מכשירים המבצעים ויסות סטטי נקראים ווסת סטטי... מאפיין הבקרה של הרגולטור הסטטי מתבטא במשוואה y = yО +Δy.

בקרים סטטיים אינם שומרים על ערך קבוע לחלוטין של המשתנה הנשלט, אלא עם שגיאה הנקראת שגיאה סטטית.

שגיאה סטטית מובנת כסטייה הגדולה ביותר של הערך המבוקר כאשר העומס משתנה מאפס לנומינלי, כלומר. Δy = מוחות — ymv

בתורת הבקרה, כדי לאפיין את מידת התלות של סטיית הערך המבוקרת בעומס, משתמשים לרוב במושג של טעות סטטית יחסית, או סטטיזם של ויסות.

אם מאפיין הבקרה ברור (איור 2, ב), הסטטי יהיה קבוע עבור כל ערכי העומס. ניתן לקבוע את הערך הסטטי (ב) של כל ווסת סטטי באופן הבא:

δ = (מוחות - ymv) / uWednesday,

כאשר ums - הערך המקסימלי של המשתנה הנשלט המתאים לעומס q = 0, ymv - הערך המינימלי של המשתנה המבוקר המתאים לעומס qnom, yCp =(ums - ymv) /2 - הערך של המשתנה המבוקר שנלקח כבסיס.

ניתן לקחת את אחד הערכים של המשתנה הנשלט umax, ymin, y כערך בסיס. Avg וכו'.

בקרים סטטיים, למרות העובדה שהם טבועים בשגיאה סטטית, נמצאים בשימוש נרחב מכיוון שהם פשוטים בעיצובם ומספקים פעולה יציבה במצבי חולף. מווסתים אסטטיים מועדים לתנודות וברוב המקרים אין להם את היציבות הדרושה ללא עזרים.