Regulasi statis dan astatik

Regulasi astatik disebut regulasi semacam itu, di mana nilai konstan dipertahankan dalam keadaan stabil pada nilai berbeda dari beban konstan: nilai terkontrol sama dengan nilai yang ditetapkan.

Astatisme - properti sistem pengukuran atau sistem kontrol otomatis untuk mengurangi hingga nol kesalahan dalam regulasi atau pelacakan kondisi-mapan, yang terjadi di bawah pengaruh kontrol atau pengaruh yang mengganggu pada sistem ini.

Hukum reproduksi — algoritme operasi (selanjutnya kami akan menyebutnya karakteristik kontrol), tanpa memperhitungkan ketidakpekaan pengontrol, dinyatakan dengan persamaan y a = yo = const.

Di hadapan ketidakpekaan dan hampir selalu ada y = yО +Δyoх di mana Δyo adalah nilai ketidakpekaan pengontrol.

Pertimbangkan prinsip pengoperasian regulator astatik dan statis, menggunakan contoh pengoperasian tangki air yang dipasang di menara untuk memasok air ke konsumen.

Dalam gambar. 1a menunjukkan diagram kontrol level astatik di dekat air di dalam tangki.Pelampung 1 melalui tuas dihubungkan ke penggeser rheostat 2, dengan bantuan motor DC 3, setiap kali penggeser bergerak ke atas atau ke bawah dari posisi tengah, mulai berputar ke satu arah atau lainnya dan menggerakkan katup 4 (badan pengatur), sampai tingkat air yang diberikan dalam tangki tidak akan pulih, yaitu, sampai tegangan yang diterapkan ke sirkuit angker motor menjadi sama dengan nol dan keadaan kesetimbangan (keadaan kesetimbangan) terjadi.

Rezim ini sesuai dengan tingkat air tertentu yang telah ditentukan sebelumnya di dalam tangki, yang untuk semua kondisi kesetimbangan tetap konstan hingga ketidakpekaan pengontrol. Ketidakpekaan regulator dalam hal ini ditentukan oleh adanya serangan balik pada sambungan dan tegangan awal motor yang berbeda dari nol.

Beras. 1. Skema (a) dan karakteristik kontrol (b) dari regulasi astatik

Jika kita menunjukkan aliran air melalui q, maka representasi grafis dari karakteristik kontrol sebagai fungsi dari laju aliran q akan sesuai dengan ketergantungan yang ditunjukkan pada Gambar. 1, b.

Ara. 1, tetapi terlihat bahwa badan pengatur (katup 4) dan elemen sensitif (pelampung 1) tidak memiliki hubungan langsung, tetapi terhubung satu sama lain melalui motor DC dan rheostat, oleh karena itu sistem ini bersifat tidak langsung sistem kontrol… Di sini setiap saat, ketika elemen pengatur diatur ulang sedemikian rupa sehingga variabel kontrol (ketinggian air dalam tangki) dikembalikan pada setiap beban (aliran air q) ke nilai tertentu. Perangkat yang melakukan regulasi astatik disebut regulator astatik.

Seiring dengan astatik, regulasi statis banyak digunakan dalam praktik.

Regulasi disebut kontrol statis jika nilai variabel terkontrol yang ditetapkan setelah akhir proses transien pada nilai beban konstan yang berbeda juga akan mengasumsikan nilai konstan yang berbeda tergantung pada beban.

Dalam gambar. 2, a menunjukkan diagram pengaturan statis ketinggian air di tangki kepala. Float 1 bekerja langsung pada badan pengatur — katup 2, oleh karena itu regulator dalam hal ini akan menjadi regulator yang bekerja langsung.

Saat laju aliran q air meningkat, levelnya di dalam tangki akan mulai menurun, pelampung akan turun dan menggerakkan katup, meningkatkan penampang pipa suplai dan, karenanya, jumlah air yang masuk melalui pipa per unit waktu. Dalam hal ini, permukaan air akan mulai naik, menaikkan pelampung dan sekaligus katup.

Kesetimbangan akan terjadi bila aliran air sama dengan konsumsinya. Semakin besar beban, mis. laju aliran q, semakin banyak katup akan dibuka dan oleh karena itu semakin rendah pelampung dalam kesetimbangan. Oleh karena itu, dalam skema ini, dengan bertambahnya beban, nilai ketinggian air (nilai yang dikontrol y) akan berkurang.

Beras. 2... Skema (a) dan karakteristik kontrol (b) dari regulasi statis

Perangkat yang melakukan regulasi statis disebut regulator statis... Karakteristik kontrol dari regulator statis dinyatakan dengan persamaan y = yО +Δy.

Pengontrol statis tidak mempertahankan nilai variabel yang dikontrol secara ketat, tetapi dengan kesalahan yang disebut kesalahan statis.

Kesalahan statis dipahami sebagai penyimpangan terbesar dari nilai yang dikendalikan ketika beban berubah dari nol ke nominal, mis. Δy = pikiran - ymv

Dalam teori kontrol, untuk mengkarakterisasi tingkat ketergantungan penyimpangan nilai yang dikendalikan pada beban, konsep kesalahan statis relatif, atau statisme regulasi, sering digunakan.

Jika karakteristik kontrol jelas (Gbr. 2, b), statis akan konstan untuk semua nilai beban. Nilai statis (b) dari masing-masing regulator statis dapat ditentukan sebagai berikut:

δ = (pikiran — ymv) / uRabu,

di mana ums — nilai maksimum dari variabel terkontrol yang sesuai dengan beban q = 0, ymv — nilai minimum dari variabel terkontrol yang sesuai dengan beban qnom, yCp =(ums — ymv) /2 — nilai variabel terkontrol diambil sebagai basis.

Salah satu nilai variabel terkontrol umax, ymin, y dapat diambil sebagai nilai dasar Rata-rata, dll.

Pengontrol statis, terlepas dari kenyataan bahwa mereka melekat dalam kesalahan statis, banyak digunakan karena sederhana dalam desain dan memberikan operasi yang stabil dalam mode transien. Regulator astatik rentan terhadap fluktuasi dan dalam banyak kasus tidak memiliki stabilitas yang diperlukan tanpa alat bantu.